Page 213 - 建筑结构设计理论及实践研究

第六章 建筑设计智能化技术 ◆

几何信息，形成建筑物和构件的数据库，对用 GIS 技术建立的古建筑档案保护系
统有很大的帮助。与传统的修复方法相比，新的三维扫描技术、BIM 技术和倾斜
摄影技术在古建筑修复中具有许多优势，可以提高修复效率，使古建筑的修复和
保护更加精细，使古建筑的保护和修复体系更加完善建筑更完美。

（一）古建筑数据的采集
1. 无人机倾斜摄影技术的数据采集
利用无人机进行数据采集，可以快速完成古建筑表面数据点的采集，获得三
维坐标点云数据并存储在计算机中。无人机的运行过程和规划如下：①设计航路

前，在地形图上圈出测区主要建筑物和地面采样距离；②计算确定满足要求的航
拍技术参数；③制定飞行计划，综合设计无人机的飞行方式，满足内部处理的要
求；④参考现场调查观察，完善飞行计划，按计划飞行。
2. 三维扫描技术的数据采集

数据采集的质量直接影响到最终结果的质量。为了获得准确、低冗余的点云
数据，必须减少扫描过程中的人为误差，选择测量站位置后，设置仪器并开始扫
描前确保扫描仪电池已充满电，将脚架放在设计位置，对准水平，将扫描器放在
脚架上，连接扫描器、电源和笔记本电脑，根据实际扫描操作需要将脚架提升到

适当高度，打开电源，扫描器开始预热自检，打开 RISCANPRO 控制软件，创建
与扫描仪的连接，扫描过程一般分为四个阶段：粗扫描、精扫描、精扫描目标和
照片采集，本次扫描作业设置两个测量站，精扫角度分辨率设置为 0.015。在扫
描过程中，手持数码相机采集照片，通过 RISCANPRO 控制软件，最终得到三维

坐标点云数据。
（二）古建筑数据的处理
1. 点云数据的预处理
采用 RISCANPRO 控制软件进行点云数据处理，手工选择清除拼接后的点云

数据的误差数据。主要工作包括删除测区外点和明显噪声点。这个过程就是点云
数据的过滤。
2. 点云数据的配准与精简
点云数据的配准工作是在 RISCANPRO 控制软件中进行的。首先利用相对方

式配准：利用两测站之间的四对同名标靶进行配准，然后再利用 RISCANPRO 控
制软件中基于 ICP 算法的 Multi Station Adjustment 功能对这 2 个测站进行自动精

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