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十万平米不动产调查,三维采集到出图,不到一天,怎么做到的?-华测导航

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十万平米不动产调查,三维采集到出图,不到一天,怎么做到的?
作者:    时间: 2017-09-14    浏览量:1900

前言:

不动产调查内容复杂,包括宗地、宗海、房屋、森林和林木,工作量庞大,不动产调查过程中容易受到房屋建筑密集、GPS信号差以及环境恶劣等因素的影响,传统测量手段容易造成数据盲区和遗漏,经常需要补测,无法满足快速、准确、全面的数据采集。利用SLAM背包式三维激光扫描系统可以同时采集室内外的三维点云数据,对点云数据进行解算和处理后导入华测成图软件中绘制宗地图和房产分户图等,有效解决了不动产调查中数据采集不全,调查效率缓慢的问题。


SLAM背包式三维激光扫描系统是一个基于SLAM(同时定位与成图)算法,集成激光雷达、惯性导航、全景相机等多种技术的室内外一体化三维移动测量系统。系统不依赖于GPS,利用高精度的SLAM算法和惯导进行实时数据拼接和成图,使得边采集边成图的作业模式成为现实,同时支持多种移动载体(车载、船载)的采集模式大大提高了外业数据采集的效率。


基于SLAM背包式三维激光扫描仪进行不动产调查的优势主要体现在以下几个方面:

Ø 成果丰富。不光可以正常出房屋平面图、立面图,自动计算面积(全面积、半面积),标注标高、层数等属性,同时形成的三维空间点云和三维模型数据可以作为电子存档,供后期随时查看校验。除此之外,自动生成的全景数据可以直接用于创建VR漫游场景。


Ø 效率高。对于城镇或乡村不动产调查,由于遮挡比较严重,GPS经常失锁导致精度不够,一般用全站仪测量房屋的四个面,然后内业成图,但存在效率低,投入大的问题,并且项目和项目之间存在数据对接容易出错的问题。SLAM背包式三维激光扫描仪平均每小时可以采集25000平方米不动产数据,加上内业解算和出图的环节,一人一天大约可以完成30000-40000平方米的地籍图成果。


Ø 轻便快捷直观。SLAM背包式三维激光扫描仪整机重量4.8公斤,外业采集非常简单快捷,只要背在身上不停的走,系统自动完成实时匹配和成图,不需要做站点拼接。此外,结合我公司自主研发的测图软件,支持在全景图上直接进行线划图绘制,直观精确。


设备介绍

SLAM背包式激光扫描系统是一款高精度激光SLAM测量系统,实现厘米级测量的同时建立2D/3D地图,配套强大的三维点云后处理软件,实现大场景建模、量测、成图、空间分析等功能,是高精度、高效率、低成本的室内外一体化三维扫描与测量手段,可配备全景相机采集彩色图像信息。


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量


技术方案


本次调查工作的是利用SLAM背包式扫描仪采集安徽淮北某旅游示范村的部分不动产数据,整个调查过程根据先后次序分成实地勘查、外业扫描、内业处理和成果输出四个部分。技术流程如下:

SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量


1、实地勘查

实地勘查是整个调查过程最初也是最基础的工作。由于调查对象包括土地、房屋等不动产调查元素,需要外业技术人员在作业前对扫描区域进行勘查,规避扫描区域内的风险,同时制定合理的扫描路线。若是路线交错复杂的环境,需要在勘查之后制定扫描方案进行多次扫描,以防数据采集有盲区或遗漏。


2、外业扫描

外业采集阶段就是技术人员根据预先制定的扫描方案和路径进行数据采集工作。采集的数据类型包括点云数据和图像数据。整个房屋区域外业采集面积约10000平方米采集时间30分钟


3、内业处理

内业数据处理包含数据预处理和后处理两个步骤。外业数据采集以后,需要在数据解算软件中进行点云数据的解算、去噪和导出处理,数据预处理大概花费时间60分钟,整个过程都是软件自动化处理。


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量

点云原始数据水田边界清晰可见


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量

背包扫描的原始点云

SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量

经过去噪渲染之后的点云


然后将点云数据导入到华测成图软件中,对照点云数据进行宗地图或房屋平面图等不动产权籍图的绘制。整个过程大约需要100分钟


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量

依照点云数据在华测点云测图软件中直接描出边界轮廓


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量


4、成果输出

扫描的点云数据包含三维空间坐标信息,是在以激光发射中心为原点的右手直角坐标系的相对坐标系下,为了获得点云数据精确的地理位置,需要增加地理参考,把仪器坐标系下的点云数据纠正到大地坐标系或地理坐标系下。只有将扫描的三维坐标转换到绝对的大地空间直角坐标系统中,才可以为不动产调查提供标准的数据。通过已知控制点的绝对坐标与点云数据的同名点进行坐标匹配纠正,把所有点云数据纠正到CGCS2000大地坐标系,完成数据的整合和汇总。同时在测量区域内的控制点上贴标靶纸,用来进行数据精度计算和分析。


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量

宗地草图


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量

宗地图


精度分析

在SLAM数据解算软件中导出的点云间距设置在2cm左右,整个系统的绝对误差在5cm,相对误差在2cm,整体精度满足1:500比例尺的测量要求。将点云纠正到大地坐标系之后,在点云中通过标靶中心找到控制点的同名点,获取区域内已有的控制点坐标,用后处理软件计算出点位精度在5cm以内,满足测量要求。


SLAM背包式激光扫描系统应用于不动产测量

绝对坐标配准精度报告


总结

SLAM背包式扫描系统采集和处理2000平方米不动产数据,从采集到导出地籍图,整个过程花费不到3小时,室内外一体化工作,无需考虑GPS信号因素,在更短的时间内采集更丰富的数据内容;同时支持点云导入的绘图模式使得高精度点云数据直接转化成地籍图成果。在效率、成果、使用便利性上,相比传统测量方式,优势非常突出。

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