商迪3D_三维激光扫描建模技术的分类及在三维数字城市中的应用

　　空间信息领域建设的数字城市三维地图空间框架遵循了国家测绘地理信息局提出的“一库+一平台+N个典型应用”的建设思路，主要以数字城市各区县为单位展开建设。其中，三维数据产品展示作为一库中的组成部分，由于其直观性、客观性和真实性，成为三维数字城市建设的重要组成部分。在三维数字城市建设中，三维模型数据的获取主要采取以下技术方式：采用传统手工三维建模得到三维精细模型，以三维激光扫描建模方式实现三维超精细建模，以倾斜摄影测量的半自动3D建模方式实现快速三维建模。这次商迪3D将主要介绍三维激光扫描建模技术具体的实现方式和应用方式。

三维激光扫描建模技术概述

　　有些地物自身复杂度高且三维可视化要求高，传统手工三维建模方式就不能满足其3D建模要求，此时需要利用三维激光扫描建模的方式完成工作，如历史文化保护3D建模、旧有钢厂地上管线3D建模、复杂立交桥3D建模工作等。三维激光扫描建模方式可分为定点三维激光扫描建模和车载激光扫描建模，其技术原理相似，只是载体方式不同而产生的工作方式不同。

定点三维激光扫描建模技术

　　定点三维激光扫描建模是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件3D建模数据。由于三维激光扫描建模系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描建模技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。利用三维激光扫描建模技术进行了三维模型的建设，效果较好。

车载激光扫描建模技术

　　车载激光扫描建模技术是通过将激光扫描仪置于移动平台之上进行作业的方式。车载激光扫描建模测量系统包括：移动平台、POS系统(位置姿态测量系统)或导航传感器、测量系统3个基本部分。车载激光扫描建模移动平台一般是汽车、船舶等用于承载移动测量系统的装置。车载激光扫描仪器可以在短距离内作业，采集速度快、精度高、密度大，由于车载激光扫描建模可沿着街道快速行驶，从而可以快速获取街道两侧地物的3D建模几何信息和3D建模纹理信息，目前车载激光扫描建模技术已经成为城市空间信息快速获取的主要手段之一。

　　通过上述方式，可以快速获取三维点云数据和纹理信息，从而快速得到复杂结构的三维模型，如立交桥。同时，三维扫描建模还可以快速获取街景3D建模数据，是一种有效获得城市空间信息的方式。目前，已经应用车载激光扫描建模方式获得了城市主要街道街景数据和四环内所有立交桥的三维精细模型。

　　通过三维激光扫描建模方式完成的三维数据模型工作，其优点是三维模型精度高，缺点是造价高，三维扫描建模后的3D数据后期处理工作量大。因此，此种方式主要用于超精细化的三维建模和复杂结构的三维建模。