34Technicalspecificationfor3DlaserscanningmeofindustrialbridgesI 2 4 4 4 5 5 5 6 6 6 8 88.2成果歸檔 8 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公測科研中心有限公司、安徽省七星工程測試有限公司、安徽省交規(guī)院工程智慧養(yǎng)護(hù)科技有限公1工業(yè)化橋梁三維激光掃描測量技術(shù)規(guī)程GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與CH/Z3017地面三維激光掃描作JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一分冊(cè)JTG/T3650-02特大跨徑公路橋梁3.13.23.323.43.53.63.73.83.93.103.113.12七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型sevenparametercoordinatetransformation3.134基本規(guī)定4,1橋梁構(gòu)件及結(jié)構(gòu)整體的結(jié)構(gòu)尺寸、面平整度、高程、偏位和傾斜值等參數(shù)可采用三維激光掃描測34.3架站式三維激光掃描基準(zhǔn)應(yīng)符合下列要求：a)橋梁構(gòu)件預(yù)制階段，宜采用自定義平面坐標(biāo)系或軸線坐標(biāo)系、自定義高程；b)橋梁安裝、成橋等階段，宜采用項(xiàng)目工程坐標(biāo)系；4,4架站式三維激光掃描作業(yè)成果的橋梁點(diǎn)云精度和點(diǎn)間距應(yīng)滿足表1的要求。44.5三維激光掃描設(shè)備的規(guī)格型號(hào)應(yīng)根據(jù)橋梁質(zhì)量檢驗(yàn)實(shí)測項(xiàng)目的精度、測量范圍等要求選擇。三維激光掃描儀工作的溫度、濕度、天氣等環(huán)境條件，應(yīng)符4,6三維激光掃描儀應(yīng)定期送法定檢定機(jī)構(gòu)檢定，并在檢定有效期內(nèi)使用。當(dāng)出現(xiàn)儀器受損、數(shù)據(jù)異5前期準(zhǔn)備5.1.1架站式三維激光掃描測量實(shí)施前應(yīng)進(jìn)行資料和技術(shù)準(zhǔn)備，包括資料收集、實(shí)地調(diào)查、技術(shù)方案5.1.2資料收集應(yīng)包括：b)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)變更圖紙、現(xiàn)場照片等文件資料；5.2.1三維激光掃描儀應(yīng)符合下列規(guī)定：c)配套數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)具有良好的兼標(biāo)稱測角誤差(″)注：ppm指隨測距增加的比例誤差，是測距的百萬分之一；D指標(biāo)稱精度55℃~40℃5.2.2作業(yè)前應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行外觀檢查、通電檢查，并應(yīng)符合下列規(guī)定：b)儀器通電檢查性能正常，電池容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容6.1.1應(yīng)根據(jù)實(shí)測項(xiàng)目點(diǎn)云質(zhì)量要求，設(shè)置測設(shè)站點(diǎn)、點(diǎn)云密度、掃描速率、掃描范圍等。6.2測站和標(biāo)靶布設(shè)a)測站應(yīng)設(shè)置在無強(qiáng)干擾源且通視條件好的區(qū)域；b)測站布設(shè)的掃描區(qū)域應(yīng)全覆蓋目標(biāo)物；2）對(duì)于“凸型”對(duì)象或區(qū)域，應(yīng)在附近架設(shè)至少兩站；3）對(duì)于“凹凸相間型”對(duì)象或區(qū)域，應(yīng)在附近架設(shè)至少a)標(biāo)靶應(yīng)布設(shè)在視野開闊、光線良好、安全穩(wěn)固的位置；e)當(dāng)采用標(biāo)靶直接測量特征點(diǎn)時(shí)，標(biāo)靶的安裝誤差和識(shí)別精度均不應(yīng)大于測量精度要求的1/3。66.3數(shù)據(jù)采集b)當(dāng)測量現(xiàn)場出現(xiàn)震動(dòng)情況時(shí)，宜對(duì)三腳架進(jìn)行加固處理，并重新采集該站點(diǎn)云數(shù)據(jù)；c)當(dāng)掃描測量部位的點(diǎn)云數(shù)據(jù)為多站掃描數(shù)據(jù)配準(zhǔn)而成時(shí)，應(yīng)采用公共標(biāo)靶配準(zhǔn)，連續(xù)傳遞配e)掃描工作中出現(xiàn)儀器斷電、死機(jī)、位置變動(dòng)和數(shù)據(jù)異常等情況時(shí)，應(yīng)初始化掃描儀及其他設(shè)f)點(diǎn)云數(shù)據(jù)存在缺失時(shí)，應(yīng)對(duì)缺失部分更換測站位置進(jìn)行補(bǔ)測；6.3.2掃描過程記錄內(nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定，記錄表格a)繪制控制點(diǎn)、目標(biāo)物、測站點(diǎn)、標(biāo)靶位置分布示意圖，并記錄編號(hào)；b)針對(duì)目標(biāo)物、測站點(diǎn)、標(biāo)靶放置點(diǎn)進(jìn)行拍照，并記錄照片編號(hào)；6.3.3掃描數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)導(dǎo)入電腦，并檢查點(diǎn)云數(shù)據(jù)覆蓋范圍完整性、標(biāo)靶數(shù)據(jù)完整性和可用性。對(duì)缺7.1.1數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)預(yù)處理和參7.1.2參數(shù)提取前應(yīng)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。如存在分層、錯(cuò)位等情況，應(yīng)對(duì)原始數(shù)據(jù)重新預(yù)7.1.3對(duì)于大規(guī)模的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，宜根據(jù)數(shù)據(jù)處理軟件和硬件性能，按構(gòu)件類型區(qū)分和高效處理的原則7.1.5在未完成數(shù)據(jù)成果制作前，應(yīng)保留掃描設(shè)備存儲(chǔ)硬盤中的原始數(shù)據(jù)，并備份原始數(shù)據(jù)文件。對(duì)77.2數(shù)據(jù)預(yù)處理a)多站點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一空間坐標(biāo)系統(tǒng)；b)點(diǎn)云配準(zhǔn)應(yīng)按粗配準(zhǔn)和精配準(zhǔn)兩個(gè)階段進(jìn)行，其中粗配準(zhǔn)可依靠人工選取相鄰區(qū)域的匹配點(diǎn)或自動(dòng)搜索標(biāo)靶的匹配點(diǎn)進(jìn)行配準(zhǔn)，精配準(zhǔn)宜在粗配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上依靠軟件自c)掃描數(shù)據(jù)宜采用標(biāo)靶點(diǎn)配準(zhǔn)，公共標(biāo)靶配準(zhǔn)點(diǎn)個(gè)數(shù)d)點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)完成后，應(yīng)采用掃描儀自帶軟件功能對(duì)其進(jìn)行平差處理。處理后同名點(diǎn)的配準(zhǔn)7.2.2當(dāng)需要將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到絕對(duì)坐標(biāo)系下時(shí)，坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換應(yīng)符合下a)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)解算應(yīng)選取覆蓋該數(shù)據(jù)區(qū)域且b)轉(zhuǎn)換宜采用七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，并固定比例因子，轉(zhuǎn)換殘差不應(yīng)超過本文件表1規(guī)定的點(diǎn)7.2.3點(diǎn)云數(shù)據(jù)中存在脫離掃描目標(biāo)物的異常點(diǎn)、孤立點(diǎn)等噪點(diǎn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的降噪處理，并應(yīng)符a)宜首先利用自動(dòng)去噪算法，對(duì)噪點(diǎn)進(jìn)行整體分離，然后根據(jù)自動(dòng)剔除情況，采用人工方式進(jìn)b)當(dāng)存在無法修補(bǔ)優(yōu)化的缺失點(diǎn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行相關(guān)點(diǎn)云原始數(shù)據(jù)的重新采樣。a)可分為周邊構(gòu)筑物、地面和橋梁結(jié)構(gòu)三類；b)點(diǎn)云數(shù)據(jù)分類宜先采用自動(dòng)分類，自動(dòng)分類未能判別點(diǎn)云類別或分類錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)采用人工修7.3參數(shù)提取a)橋梁結(jié)構(gòu)表面明顯的頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)、端點(diǎn)等特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息宜采用基于曲率、法矢量b)橋梁結(jié)構(gòu)表面不明顯的測量特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息宜采用軟件自動(dòng)擬合、分析計(jì)算、軟件人c)靶標(biāo)靶心三維坐標(biāo)信息宜采用軟件自動(dòng)擬合等方式提??；a)對(duì)于直觀簡單參數(shù)，應(yīng)根據(jù)本文件第7.3.1條的規(guī)定提取相應(yīng)特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)，直接形成b)對(duì)于無法直接量取的幾何尺寸信息，可通過點(diǎn)云逆向建模，經(jīng)切片投影和矢量處理后獲取尺a)宜采用最小二乘法擬合一個(gè)平均面作為基準(zhǔn)面；8b)宜獲取相關(guān)測量點(diǎn)到基準(zhǔn)面的凹凸深度，獲取深度的最大值和最小值作為面平b)對(duì)于目標(biāo)物為等截面結(jié)構(gòu)時(shí)，可采用點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合方式獲取結(jié)構(gòu)中心線位置信息；c)對(duì)于有明顯輪廓線的目標(biāo)物，可采用直接測量輪廓線特征點(diǎn)坐標(biāo)值的方法獲取位置信息。b)當(dāng)測量規(guī)則橫斷面的目標(biāo)物傾斜值時(shí)，宜采用點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合的方法，獲取不同高度的形心坐c)當(dāng)通過測量目標(biāo)物外輪廓線傾斜的方式來評(píng)測目標(biāo)物的傾斜時(shí)，可采用直接獲取輪廓線上特d)當(dāng)外立面轉(zhuǎn)角處無明顯外輪廓線時(shí)，宜采用點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合的方法生成外輪廓線后，再提取傾7.3.6對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜、安裝精度要求高的橋梁結(jié)構(gòu)的參數(shù)提取，可將實(shí)測點(diǎn)云逆向建模模型與基于深8.1.1架站式三維激光掃描測量成果質(zhì)量控制應(yīng)符合現(xiàn)行GB/T24356和GB/T18316的有關(guān)規(guī)定。8.1.2項(xiàng)目成果資料應(yīng)實(shí)行“二級(jí)檢查、一級(jí)驗(yàn)收”制度，即過程檢查、最終檢查和驗(yàn)收制度，各進(jìn)a)測站、標(biāo)靶和控制網(wǎng)等布設(shè)位置圖；b)儀器設(shè)備的精度指標(biāo)、檢定和校準(zhǔn)記錄；c)外業(yè)觀測記錄、點(diǎn)云成果數(shù)據(jù)及內(nèi)業(yè)處理計(jì)算資料；8.1.4測量成果應(yīng)根據(jù)質(zhì)量驗(yàn)收結(jié)果評(píng)定質(zhì)量等級(jí)，質(zhì)量等級(jí)分為合格和不合格兩級(jí)。當(dāng)測量成果質(zhì)8.2成果歸檔9a)技術(shù)文檔齊全、完整，內(nèi)容真實(shí)、表述準(zhǔn)確；b)各項(xiàng)資料應(yīng)逐一登記，并形成成果資料清單；c)各項(xiàng)作業(yè)記錄、技術(shù)資料和成果表應(yīng)簽署完整；d)相關(guān)報(bào)告應(yīng)數(shù)據(jù)詳盡，圖表清晰，指標(biāo)a)掃描原始數(shù)據(jù)應(yīng)由掃描儀直接導(dǎo)出，并編號(hào)分類存儲(chǔ)；b)基本描述信息，應(yīng)包括坐標(biāo)系、反射率、點(diǎn)云密度、掃描范圍、操作人員、采集時(shí)間等；c)點(diǎn)云數(shù)據(jù)宜采用.xyz、.txt、.pts、.lasa)橋梁三維模型數(shù)據(jù)可由點(diǎn)云后處理軟件或自行開發(fā)的程序生成并導(dǎo)出，并按構(gòu)件編號(hào)分類存b)橋梁三維模型數(shù)據(jù)宜采用.pcd、.ply、.wrp、.wrl、.s8.2.5測量成果報(bào)告應(yīng)包括測量方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析和成果檢查等內(nèi)容，同時(shí)應(yīng)提供清晰、準(zhǔn)8.2.6質(zhì)量檢查與驗(yàn)收?qǐng)?bào)告宜包括下列文a)項(xiàng)目實(shí)施工作總結(jié)；b)質(zhì)量評(píng)定總結(jié)報(bào)告；A.1標(biāo)靶按照功能可分為公共標(biāo)靶和控制點(diǎn)標(biāo)靶，其中公共標(biāo)靶用于點(diǎn)云配準(zhǔn)，控制點(diǎn)標(biāo)靶用于獲取A.2標(biāo)靶按照結(jié)構(gòu)可分為平面標(biāo)靶和立體標(biāo)靶，宜選擇球形、圓形