【三维激光扫描测绘】GeoSLAM溶洞重建中的应用
2024年5月23日大约 3 分钟
项目背景：
溶洞作为我国重点开发的旅游资源之一，但由于结构复杂， 内部环境恶劣，地质条件特殊等特点导致溶洞内的景区规划、管理等相关工作的开展尚处于不成熟阶段，传统的测量仪器和技术已经无法满足当前对溶洞探测的要求，迫切需要先进高效的技术手段和工具对其进行开发，实现对溶洞资源的充分利用。三维激光扫描作为一种速度快、精度高、非接触式的新型测绘技术，可以对溶洞空间进行快速的三维重建，提高工程测量效率，确保溶洞测量数据的准确度，进而为溶洞景区观赏价值的发挥提供重要的技术保障。本次任务：对一个洞室内长约200米，宽150米，高80米的溶洞进行测量。
项目痛点：
- 精度受限：可能难以准确捕捉到溶洞复杂的内部细节和微小的结构特征，导致数据不够精确。
- 效率较低 ：往往需要较长时间来完成整个溶洞的扫描，影响工作进度。
- 操作不便：全站仪架站困难，其扫描点较为稀疏，对于溶洞内一些独特的石笋、石柱等细微形态可能无法很好地还原。
- 数据不完整：扫描角度、距离等问题而出现数据遗漏或缺失，不能完整呈现溶洞的全貌。
解决方案：
使用GeoSLAM手持三维扫描仪进行扫描然后运用点云三维模型进行后期处理。
GeoSLAM测量流程：
- 由于溶洞整体高差较大，考虑到上下楼梯对数据采集人员体能消耗等影响，数据采集共分为五段进行。
- 工作人员手持GeoSLAM开始扫描（为保证数据精度，每段扫描作业均闭合扫描（即走往返路线）而形成闭合环。数据采集用时 2 小时，采集过程中，溶洞内没有通路的地方也尽可能步行走到，以确保溶洞数据完整。）
- 采集结束使用专业软件进行点云数据处理。
点云成果展示：
总结：
利用三维激光扫描设备获取的点云数据可以实现溶洞等地下封闭空间的三维结构重建，获得精确的三维点云模型，并从宏观角度对溶洞资源开发进行进一步的研究与探讨。这种作业方式不仅节约了时间，提高了作业效率，也大大减少了人力、物力的投入。目前三维激光扫描设备样式繁多，区别于对架站场地要求更高的地面式激光扫描仪，GeoSLAM手持式扫描仪作业方式灵活，单人即可完成扫描作业，能够快速完整地获取溶洞点云数据。
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