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TCECS 790-2020 地面三维激光扫描工程应用技术规程.pdf

6.1.1工程检测宜采用单站扫描的点云数据。检测部位自 数据为多站扫描数据配准而成时，应采用标靶配准，配准 宜大于4次且扫描路线应闭合

6.1.2工程检测宜采用高等级测量仪器或方法，对地面 激光扫描仪在不同现场条件下扫描数据的测量结果进行 校验。

6.1.3工程检测应根据实际情况选择点云精度等级J15J152 EPS模块低层现浇混凝土建筑构造.pdf，点

.1.4工程监测方案应包括监测点布设、预警值设置、预警 贵等内容。当监测对象的变形特点和环境条件发生变化时，应 过调整监测方案

6.1.5工程监测控制网布设，应符合下列规定：

1当监测位移变形时，应通过儿何测量、卫星测量等建立 平面或高程控制基准，每期测量前应先进行控制网检核： 2当监测几何尺寸相对变化时，可不设置监测控制网。 6.1.6工程监测首期测量应连续进行两次独立测量。当两次观 测数据的误差不大于极限误差时，可取其算术平均值作为该项目 变形测量的初始值。 6.1.7工程监测过程中的历次监测仪器宜选用同型号设备，且 工程监测采集模式、角度分辨率、设站位置、数据处理方法及监 测人员宜相对固定。

我差、抽测检核等因素对监测成果进行综合分析判断，当出现

情况或监测数据达到预警值时，应及时告知有关单位采取处量 普施，

1根据点云分布、形态特点、测量精度等要求，可采用获 取目标物特征点坐标值、点云拟合建模、不规则三角网（TIN） 建模等方法测量儿何尺寸。 2当采用获取目自标物特征点坐标值的方式进行几何尺寸测 量时，应检查所拾取的点是否为目标物特征点。 3圆柱体、圆锥体或圆球体的几何尺寸宜通过点云拟合建 模方法进行测量，并应符合下列规定： 1）参与拟合的采样点间距不宜大于目标物直径的1/30； 2）应选取不少于两个部位的点云数据分别进行拟合； 3）测量圆柱体或圆锥体的直径时，参与拟合计算的点云 切片高度不宜大于目标物直径的1/10，切片处的点云 覆盖面积不宜小于切片处圆柱体或圆锥体表面积 的25%; 4）测量圆球体的直径时，参与拟合计算的球面点云覆盖 面积不宜小于该球体总表面积的25%。 4当测量表面形状不规则自标物的儿何尺寸时，宜采用特 征点坐标值直接测量或不规则三角网建模后测量的方式。 6.2.2挠度测量应符合下列规定： 1目标物为圆形管状构件时，应采用点云数据拟合方式获 取圆管轴心的坐标： 2目标物截面形状为非圆形时，宜通过获取构件表面点云 数据坐标值的方式进行测量，点云最大相邻点间距不宜大于挠度 允许值的1/10； 3目标物为采用球形节点的网架结构时，应采用点云数据

1目标物为圆形管状构件时，应采用点云数据拟合方式获 取圆管轴心的坐标； 2目标物截面形状为非圆形时，宜通过获取构件表面点云 数据坐标值的方式进行测量，点云最大相邻点间距不宜大于挠度 允许值的1/10； 3且标物为采用球形节点的网架结构时，应采用点云数据

拟合方式获取球形节点形心的坐标进行挠度换算；球面点云最 相邻点间距不宜大于5mm，参与拟合计算的球面点云覆盖面 不宜小于该球体总表面积的25%

6.2.3表面平整度测量应符合下列规定：

1表面平整度测量的点云最大相邻点间距不宜大于50mm； 2宜采用目标物特征点坐标值直接测量或不规则三角网建 模的方法进行测量； 3构件表面凹凸深度测量可采用表面平整度测量方式进行 6.2.4倾斜测量应符合下列规定： 1可采用特征点坐标值直接测量或点云数据拟合的方法测 量，宜选择有代表性的区段进行倾斜换算；区段倾斜差异较小 时，宜选择相对高差最大的2个部位进行倾斜换算； 2当测量规则横断面的目标物倾斜率时，宜采用点云数据拟 合的方法，获取不同高度的形心坐标值并换算为目标物的倾斜率； 3当通过测量目标物外轮线倾斜的方式来评测自标物的 倾斜时，可采用直接获取轮线上特征点坐标值的方法进行测 量，轮廓线处点云最大相邻点间距应小于5mm； 4在进行建（构）筑物的倾斜测量时，当外立面转角处无 明显外轮廓线时，宜采用点云数据拟合的方法生成外轮廓线。

1差异沉降观测精度应采用中误差表征，宜取沉降差允许 值的1/10~1/20； 2水平位移观测精度应采用中误差表征，宜取位移变形充 许值的1/10～1/20； 3 隧道收敛变形观测精度充许值宜为士3mm； 4滑坡位移观测精度宜根据工程实际情况确定 6.3.2监测基准点应位于变形影响区域外，数量不应少于4个，

且应分布均匀、位置稳定。平面基准点的坐标宜采用全站仪 星定位设备进行检核，高程基准点宜采用水准测量方法联测

6.3.3工程监测宜采用单站扫描的点云数据，历次观测宜在同

一工作基点设站扫描作业。监测区域的点云数据为多站扫描 配准而成时，应采用标靶配准，配准次数不宜大于2次。

6.3.4监测点设置与观测应符合下列规

1当采用固定标靶作为监测点时，固定标靶的重复安装误 差不应大于监测精度要求的1/10，标靶的识别精度不应低于监 则精度要求的1/3； 2当采用有明显轮廓线的自标物作为监测点时，可采用直 接测量轮线特征点坐标值的方法，轮线处点云内最大相邻点 旬距不宜大于3mm； 3当通过监测目标物的几何特征来拟合监测点时，监测点 的位置应相对固定，并应根据拟合的残差中误差和设定的阈值， 剔除误差较大的点。

.5监测数据处理应符合下列#

1沉降观测的数据处理，可采用数字高程模型方法进行沉 降变形分析，并绘制等沉降曲线； 2水平位移的数据处理，可通过对多期扫描点云轮廓的平 面坐标偏移量分析比对，绘制水平位移变化曲线； 3隧道收敛观测的数据处理，可通过提取同一单程且垂直 于结构中轴线的断面点云进行建模分析，并绘制隧道收敛变形 曲线； 4滑坡位移观测的数据处理，应剔除监测对象以外的地表 附着物点云数据。 6.3.6工程监测宜采用全站仪、水准仪等测量设备进行抽测验

7.1.1地面三维激光扫描作业成果的质量检验应符合现行国家 标准《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T18316的有关 规定。 7.1.2地面三维激光扫描应根据质量检验结果对作业成果进行 质量等级评定，质量等级分为合格和不合格。当出现下列问题之 时，应评定为不合格： 1 仪器未经校准或超出校准有效期； 2 观测精度不符合本规程第3.0.5条的要求； 3 观测成果内容不完整、不准确。 7.1.3 地面三维激光扫描作业质量检验项目应制作表格，并应 记录、校审存档。

7.1.1地面三维激光扫描作业成果的质量检验应符合现行国家 标准《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T18316的有关 规定。

7.2.1归档成果资料应包括下列内容：

.2.1 归档成果资料应包括下列内容： 一 归档目录； 2 项目委托书； 3 地面三维激光扫描技术方案； 现场记录； 5 扫描成果电子文档； 6 扫描成果报告； 7 检查验收记录； 8 其他相关资料。 7.2.2 归档文件应符合下列规定：

1归档的纸质工程文件应为原件，文件内容必须真实、准 确、完整； 2纸质文件应字迹清楚、图样清晰、图表整洁，不得追记、 徐改，如有笔误，应杠改； 3归档的电子文件内容应真实可靠； 4归档的电子文件应采用开放文件格式或通用格式存储 存储载体应经过检查，应无病毒、无数据读写障碍； 5纸质文件签字盖章手续应完备，电子文件应采用电子 签名。

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示充许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合. 的规定”或“应按…执行”

《工程测量规范》GB50026 《建筑制图标准》GB/T50104 《基础地理信息要素分类与代码》GB/T13923 《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T18316 《国家基本比例尺地图图式第1部分：1：5001：1000 1：2000地形图图式》GB/T20257.1 《城市测量规范》CJJ/T8

中国工程建设标准化协会标准

目 電次1总则(26)2术语(27)3基本规定(28)4数据采集与处理…·(31)4. 2数据采集·(31)4.3数据处理(33)5测绘与建模(36)5. 1一般规定…(36)5. 2测绘(36)5. 3建模(36)6工程检测与监测(38)6.1般规定(38)6. 2工程检测(40)6.3工程监测(41)25:

1.0.1本条阐明了制定地面三维激光扫描工程应用技术规程的 自的。三维激光扫描技术已广泛地应用于工程建设行业并发挥巨 大的作用，但目前并无标准可依。为规范地面三维激光扫描技术 在工程中的应用，统一地面三维激光扫描技术的作业流程、作业 方法，提升地面三维激光扫描设备的整体应用技术水平，促进测 绘行业信息化水平的提高，明确地面三维激光扫描技术的基本技 术质量要求，制定本技术规程。 1.0.2本条规定了本规程的适用范围。本规程规定了地面三维 激光扫描技术在工程应用中各个步骤的技术指标、质量要求和工

光扫描技术在工程应用中各个步骤的技术指标、质量要求和工 方法，提出了一套系统的技术流程，适用于测绘与建模、工程 测、工程监测等领域应用地面三维激光扫描设备进行的测绘测 及信息化作业。

、测绘与建模、工程检测与监测、质量检验，除应执行本规程 规定外，尚应执行相关法律、法规、标准、规范的规定。

术语主要是根据现行中华人民共和国测绘行业标准化指导性 技术文件《地面三维激光扫描作业技术规程》CH/Z3017、《地 面激光扫描仪校准规范》JJF1406、《城市三维建模技术规范》 CJJ/T157、《建筑变形测量规范》JGJ8等给出的

3.0.12000国家大地坐标系（CGCS2000），是我国法定推荐的 大地坐标系。当扫描作业需要与国家大地坐标系建立联系时，建 议采用2000国家大地坐标系（CGCS2000）。采用地方投影坐标 系时，建议采用与项目相关资料相同的坐标系。 3.0.21985国家高程基准，是我国法定推荐的高程基准。当扫 描作业需要与国家高程基准建立联系时，建议采用1985国家高 程基准。

.0.3为了减少误差累积与联测换算带来的不便，宜选择假定 坐标系。

3.0.4工程应用中，往往需要获取目标物的形状或位置随时间 变化的特征信息，因此地面三维激光扫描仪应采用国家统一的时 间基准。

光扫描精度应以中误差作为衡量精度的指标，并以2倍中误差作 为极限误差。为便于工程实际应用，本规程将点云精度划分为四 个等级，并对适用范围作出相应规定。 综合考虑三维激光扫描设备实际精度水准以及应用领域的精 度要求，本规程未对仪器设备的精度等级进行直接规定，而是根 据不同的应用对象对测量结果的点云精度需求进行规定。当采用 地面三维激光扫描仪开展测绘和建模时，建议点云精度达到一等 精度的要求，对于小比例尺的测绘可酌情采用二等～四等的精度 要求；当采用地面三维激光扫描仪开展工程检测和工程监测时， 原则上点云精度等级应达到一等的要求，对于少数变形量大、精 度要求低的情形可采用二等精度等级，不得采用三等、四等精度

等级。经过分析对比，当点云精度达到一等精度时可基本实现建 筑变形测量四等的要求。 工程检测是为保障已建、在建、拟建的建筑工程安全，在建 设全过程中对与建筑物有关的地基、建筑材料、施工工艺、建筑 结构进行一系列测试并与设计值比较的工作。工程监测是指在建 构筑物施工、运营过程中，采用监测仪器对关键部位各项控制指 标进行监测的技术手段，以保证工程实施过程中的安全性。

6本条规定了仪器的基本使用

全球导航卫星系统（GNSS）、全站仪、水准仪等传统变形 观测仪器，其仪器精度、观测精度和点位精度的指标已经大量验 证和普遍认同。地面三维激光扫描仪的测距精度经仪器厂家和计 量检定，也能够进行精确测定。地面三维激光扫描仪不同于传统 光学设备的观瞄操作，受角度分辨率、设站位置、表面材质、附 着物、拟合模型等综合因素影响，导致其测量精度会发生一定 改变。 为保证采集数据的有效性，宜通过双轴补偿器实时对仪器的 轻微变化进行修正，使仪器始终保持水平的测量状态。 3.0.7地面三维激光扫描仪应送专业计量单位进行检定或校准 并在检定或校准的有效期内使用，具备相应能力时可进行自校， 本条规定了地面三维激光扫描仪应校准的几种情况： 1新出厂的仪器，由于在生产过程中的质量控制水平不同 而且储存运输过程会对仪器产生一定影响，为保证仪器启用时处 于标准状态，应进行校准； 2依据现行行业标准《地面激光扫描仪校准规范》JJF 1406的有关规定，仪器校准的有效期建议不超过1年，有效期 内应进行期间核查，发现性能异常时应及时修复； 3地面三维激光扫描仪属于精密光学仪器，在遭受严重撞 击或其他损害时容易偏离标准状态。 3.0.8标靶外形上主要分平面标靶、球形标靶等，根据材料不

全球导航卫星系统（GNSS）、全站仪、水准仪等传统变形 观测仪器，其仪器精度、观测精度和点位精度的指标已经大量验 证和普遍认同。地面三维激光扫描仪的测距精度经仪器厂家和计 量检定，也能够进行精确测定。地面三维激光扫描仪不同于传统 光学设备的观瞄操作，受角度分辨率、设站位置、表面材质、附 着物、拟合模型等综合因素影响，导致其测量精度会发生一定 改变。 为保证采集数据的有效性，宜通过双轴补偿器实时对仪器的 轻微变化进行修正，使仪器始终保持水平的测量状态

3.0.7地面三维激光扫描仪应送专业计量单位进行检定或校准 并在检定或校准的有效期内使用，具备相应能力时可进行自校， 本条规定了地面三维激光扫描仪应校准的儿种情况

3.0.7地面三维激光扫描仪应送专业计量单位进行检定或校准

本条规定了地面三维激光扫描仪应校准的几种情况： 1新出厂的仪器，由于在生产过程中的质量控制水平不同 而且储存运输过程会对仪器产生一定影响，为保证仪器启用时处 于标准状态，应进行校准； 2依据现行行业标准《地面激光扫描仪校准规范》JJF 1406的有关规定，仪器校准的有效期建议不超过1年，有效期 内应进行期间核查，发现性能异常时应及时修复； 3地面三维激光扫描仪属于精密光学仪器，在遭受严重撞 击或其他损害时容易偏离标准状态。 形标笙 相材肉不

3.0.8标靶外形上主要分平面标靶、球形标靶等，根

同可分为金属标靶、非金属标靶。标靶选用时应根据现场环境的 不同采用合适的标靶形式，通常来说，球形标靶的配准效果 饺好。

3.0.9数据处理所采用的软件主要是指与地面三维激光

器配套的数据处理软件。

4.2.1工程实践表明，对小区域或单体目标物扫描时，由于扫 描站数量少，需要配准的次数少，配准误差的传播能较好地控 制，因此不需要进行控制测量。当标靶连续传递配准次数增多， 配准误差会呈线性趋势放大并难以定量评估，为了保证配准后的 整体点云精度满足作业要求，应通过控制测量的方式来减少连续 传递配准次数

4. 2. 2、4. 2. 3

4. 2. 2、4. 2. 3

度，测定一系列控制点的平面位置和高程，建立起测量控制网。 控制网具有控制全局、限制测量误差累积的作用，是地面三维激 光扫描仪控制测量及配准作业的一种重要技术手段。控制网的布 设方法可按现行国家标准《工程测量规范》GB50026的有关规 定执行。 建筑工程领域控制点的标识，常采用不锈钢制作，以标志中 间的十字中心坐标作为该控制点的坐标。由于地面三维激光扫描 仪工作时是随机发射激光束，点与点之间存在无坐标信息的区 域，故难以准确获取该类控制点的十字中心坐标。而采用标靶作 为控制点标识，可通过点云拟合的方式准确获取标靶中心点的坐 标，适用于地面三维激光扫描仪作业的控制网布设。控制点应统 编号，并绘制点之记略图，以便于寻找点位。

考方案中的预设站位图并根据现场实际情况决定最终的设站位 置，每个站位要充分考虑现场多种因素的影响，如振动、施工、 遮挡等。在发现设站的位置存在以上影响因素时应及时进行调

整，同时也要充分做好人员及设备的安全保障。 地面三维激光扫描仪的作业方式属于固定站的作业方式，通 常情况下，单站作业时间较其他固定站光学测量仪器长，当需要 多站作业时，现场作业效率偏低。为提高现场实施效率，可配合 他不同款式的地面三维扫描仪共同使用，同时应保证后续数据 各式的相互兼容

4.2.5标靶布设是数据采集过程中的重要环节，标靶布设

采用标靶进行配准时，距离过近会导致方位角计算误差较 大，距离过远又难以精确识别标靶。此外，考虑到标靶识别、距 离测量和坐标转换过程中的误差传递，多站连续配准后会造成坐 标传递的精度超出限差，且必须通过闭合到已知点以检核发现配 准误差。同时，两测站间的公共标靶数量对配准精度有一定程度 的影响，为保证点云配准精度，公共标靶数量应大于最少配准的 数量要求，以防止内业点云配准过程中因部分标靶失效而造成数 据配准精度的降低。因此本条对莲续传递配准次数和相邻两站公 共标靶数量进行规定。 标靶的布设需要考虑两个方面的要求，一是标靶与标靶之间 的距离，距离过近会降低配准精度；二是标靶与测站之间的距 离，在实际工程应用中应根据实际情况选择合适的距离，以确保 标靶被准确识别，根据工程经验，建议标靶识别的误差不超 过3mm

4.2.6在点云精度满足工程应用的前提下，应设量

采样间距，采样点间距太大，对数据处理精度或成果的应用造成 影响，采样点间距太小，采集的数据量庞大，后期处理效率较 低。合适的点云采样间距，可提高外业扫描和内业数据处理 效率。

4.2.7本条规定了纹理数据采集的图像分辨率、纹理

及其他相关技术要求。扫描对象的纹理信息应根据不同的应用需 求，采用不同的方式进行采集。对于纹理要求不高，纹理信息主 要用于辨识点云所属物体的特征信息时，可采用仪器的内置数码 相机在自然光源条件下进行采集。对于色彩还原及纹理细节有较 高要求时，可使用高分辨率外置单反相机、外置光源及色卡等设 备进行采集。

.2.8为便于后期点云数据处理工作的开展，应在现场数据采 集的同时做相关的文字、图像记录

4.2.9每站数据采集完毕后应立即通过预览功能对所采集

并行检查，主要检查数据采集范围内的目标物、标靶、控制点白 点云数据是否出现缺失或与目标物形态明显不符的情况，若无上 术情况，方可移动仪器或配准标靶进行下一站的扫描作业，否贝 应补充扫描。当天外业工作结束前需对各扫描站点的扫描完成情 兄进行全面的检查，发现漏站的情况应及时补充扫描

4.3.2配准也称为拼接，是为了将目标区域构建完整，将不同 站点采集的点云进行重新定位，即把当前仪器坐标系下的点云转 换到一个共同的基准坐标系下，组成三维数据集。 点云配准的过程其实是要找出两个坐标系之间的变换关系 可以用一个3×3的旋转矩阵R和三维平移向量t来描述，求解 R和t需要在两个坐标系下的空间数据中找出最少3个同名点 （一般为标靶点或特征点）。 1在坐标转换过程中，若两种坐标体系之间没有严密的数 学转换关系，而仅仅是符合一定精度的转换，那么这样的转换完 成后，与目标坐标系统的坐标必然不能完全一致，存在一定的误 差，这个误差就是坐标转换残差。 2采用送代最近点匹配法配准时，通过检查配准点的内符 合精度，以及设置一定数量的独立检核点，可以检查配准过程中

是否存在输入错误、坐标误差超限等错误，以保证多站点云配准 的精度满足相应要求。

4.3.3点云的降噪抽稀，是为了减少数据量，提高数据处

率，其中降噪是为了除去非对象点，抽稀是为了轻量化。处理过 程中应保留目标物的主要细节和整体特征，满足特征提取的点云 密度和范围要求，并宜采取措施减少非目标对象的测量数据对目 标物特征提取的影响。

4.3.5信息融合的目的是通过信息探测、联想、估计以及组合

4.3.5信息融合的目的是通过信息探测、联想、估计以及组合 处理，弥补单一信息源、非均匀分布、数据理解习惯等不足，从 而获得精确的被测目标的状态、一致性的估计和完整的综合 评价

通用点云数据格式有las、ptx、fls、asc、xyz、dxf等，点 云的XYZ坐标不包括纹理信息，可通过内置或外置相机采集 RGB彩色纹理信息，或者通过激光反射强度来反映低光照（或 黑暗）环境下的材质差异。将XYZ坐标与纹理、反射强度等信 息源进行综合，能够获得更好的可视化效果，方便点云的人工分 类、矢量化和其他应用。 在利用激光点云生成等高线或绘制立面图时，往往需要先对 点云进行特殊的抽稀或投影处理，才能同步将坐标、纹理等正射 投影至某一指定平面（如高程面、建筑立面等），从而获得具有 特定的、一致性的测量功能的数字高程模型（DEM）或正射影 像等。该过程也可以认为是坐标和纹理信息的融合，能够符合专

4.3.6非自标测量物包括孤立点、非连接项、边缘噪点、角压

噪点、移动物体（车辆、行人）、反射（折射）噪点等。此类数 据产生的主要原因包括：被测物体表面因素，如粗糙度、表面缺 陷、表面材质、波纹、颜色对比度等；仪器设备自身因素，如扫 描精度、CCD传感器分辨率、激光散斑、分辨率和采样误差、 系统电噪声、热噪声等，可采用调整扫描参数或滤波函数过滤

掉：突发因素，包括人、车、飞鸟等因素。因此，可使用多次重 复测量取均值或经验证有效的算法模型，去除因外界因素或仪器 自身因素造成的偏离扫描目标的噪声点。 由于当前点云数据处理的分类算法、拟合模型和软件功能并 不十分完善，大量的特征提取仍然需要通过人机交互完成。通过 预先剔除非目标物和点云分类操作，能够有效提高人工提取的效 率和正确率。 对外轮廓较规则的测量对象，如直线、矩形、圆形、圆柱 体、圆锥体等，可采用拟合计算方法求解几何参数，以实现特征 的自动化、批量化提取

4.3.7数据处理过程中，原始扫描点云应单独备份保存，

可保存为CAD图形、几何尺寸、图像等处理成果。 以建筑立面测绘应用为例，首先在原始点云中提取指定的平 面、立面或部面切片，然后人工交互绘制图形和标注尺寸，保存 为相应格式的CAD图形或表格文档。实际应用中，往往是将切 片的点云、图形、尺寸等统一存储于某一特定的CAD文件中， 以便于作业人员随时进行编辑和调用。 以地下工程的激光扫描应用为例，可利用激光点云在不同材 质、距离及入射角度条件下的反射强度差异信息，经投影和插值 后生成扫描对象的灰度影像。该类影像可弥补传统CCD相机拍 照时外部光照的不足，能够在无光照条件下获取测量对象的材 质、纹理等信息，用于进一步识别测量对象、发现病害等。 点云文件的数据量较大、格式多样、处理流程复杂，所采用 计算机的性能应满足数据处理需求，点云文件和配套处理程序应 同步存档以便使用和检查

5.1.1具有多回波功能的脉冲式扫描仪穿透植被效果

5.1.1具有多回波功能的脉冲式扫描仪穿透植被效果良好，相 同条件下相比相位式扫描仪能获得更多的地面点云，测绘地形图 时为方便后期过滤植被，推荐使用具有多次回波功能的脉冲式扫 描仪。

1对于地形图上的线状地物，交互采集容易遗漏关键点位 所以应采用拟合线方式采集； 2点云特征点提取处理时，应采用合适的处理算法，避免 将地形特征高程点丢失，导致后期生成的等高线失真。 5.2.3本条规定了当直接采用点云数据制作建（构）筑物平面 图、立面图、剖面图时应符合的技术要求。 1根据切片投影后的点云绘制特征线，既保证了采集精度 也较直接在点云上采集方便。为了保证地物采集精度，应控制点 云切片的厚度。 2采用拟合方式生成特征线，手工采集弧形特征线会导致 特征点太密或变形，且效率低，因此建议采用点云拟合方式 采集，

本条规定了制作三维模型时应符合的技术要求。 因点云采集通常都以米为单位，为方便模型在不同软件

因点云采集通常都以米为单位，为方便模型在不同

之间转换，所以建议模型尺寸以米为单位表示。 2对于规则模型，直接依据点云或根据制作好的投影图建 模两种方式都能符合精度要求。点云部分缺失无法准确获取结构 尺寸时，可依据可见部分尺寸推算隐蔽尺寸。对于圆柱面等曲面 模型，直接根据点云交互建模不能保证点云和模型完全吻合，应 交互选择曲面上的点云来拟合曲面。 3对于不规则表面，无法进行交互式建模，需先利用点云 建立不规则三角网模型，点云扫描一般不能保证完全覆盖所测对 象，因此对于不规则表面，需对建立的三角网进行孔洞填充、边 修补、简化、光滑化等处理。 4根据建模经验规定了在纹理映射时纹理处理及贴图应满 足的要求。 5.3.2建模过程中，由于编辑、修改、删除等原因，成果中有 时会出现没有任何面的空对象，须将空对象删除。建模完成后应 对模型进行相应检查，保证模型内部点、线、面之间的逻辑关系 正确、便王模型在不同使用平台之间转换

寸会出现没有任何面的空对象，须将空对象删除。建模完成后 时模型进行相应检查，保证模型内部点、线、面之间的逻辑关 正确，便于模型在不同使用平台之间转换

6.1.1工程检测适用于工程结构及构件检测中的几何尺寸、挠 度、表面平整度、倾斜以及其他经验证符合要求的工程检测 应用。 工程检测对点云数据的准确性有较高要求。对于单站扫描的 点云数据来说，点云的点位误差主要来源于仪器系统误差，该误 差具有一定规律性，易通过数据修正的方式予以减少。而多站扫 描配准而成的点云数据，其点云的点位误差大小主要和配准效果 有关，由于配准的实际效果难以量化，其点云的点位误差量化规 律难以掌握，故工程检测中应尽量减少点云配准次数，并应做到 扫描路线的闭合。

应用。 工程检测对点云数据的准确性有较高要求。对于单站扫描的 点云数据来说，点云的点位误差主要来源于仪器系统误差，该误 差具有一定规律性，易通过数据修正的方式予以减少。而多站扫 描配准而成的点云数据，其点云的点位误差大小主要和配准效果 有关，由于配准的实际效果难以量化，其点云的点位误差量化规 律难以掌握，故工程检测中应尽量减少点云配准次数，并应做到 扫描路线的闭合。 6.1.2地面三维激光扫描仪测量误差的影响因素较多，主要有 测距、测角、激光波长、激光入射角、目标物表面粗糙度、温 度、气压、湿度、配准误差、坐标转换、拟合计算误差等。受限 于地面三维激光扫描仪的技术水平和现场作业环境的复杂多变， 对于测量误差的大小，目前仍难以做到准确预评估。大量的工程 实践表明，对于测量精度有明确要求的工程检测来说，应通过精 度更高的测量仪器或方法对扫描仪的测量数据进行校验

6.1.2地面三维激光扫描仪测量误差的影响因素较多，主

测距、测角、激光波长、激光人射角、目标物表面粗糙度、温 度、气压、湿度、配准误差、坐标转换、拟合计算误差等。受限 于地面三维激光扫描仪的技术水平和现场作业环境的复杂多变， 对于测量误差的大小，目前仍难以做到准确预评估。大量的工程 实践表明，对于测量精度有明确要求的工程检测来说，应通过精 度更高的测量仪器或方法对扫描仪的测量数据进行校验

6.1.4激光扫描技术的监测应用通常有沉降

测、隧道收敛变形监测和斜坡位移监测，以及其他经验证符合要 求的工程监测应用。激光扫描技术用于工程监测时，主要适用于 难以采用传统全站仪、水准仪、全球导航卫星系统（GNSS）等 单点测量方法进行监测的对象，或者作业时间、空间等受限的作 业条件，以便发挥其采样点密、测量效率高等技术优势。考虑到

当前地面三维激光扫描仪器精度限制、处理软件功能欠缺，与目 前工程监测应用的精度要求有一定的差距，在倾斜监测、挠度监 测、裂缝监测等领域尚未普遍应用，可根据实际工程需要合理 选用。 以滑坡位移观测为例，激光扫描主要适用于人工无法布点、 滑坡体变形较大，以及其他原因导致传统监测方法难以适用的情 况。目前，基于激光扫描点云提取变形观测量主要采用人工提取 特征和儿何拟合方法，当监测对象外形改变或附着物等外部因素 对观测结果产生影响时，拟合模型的适用性可能会发生改变。综 合以上因素，应根据变形测量对象、变形特征、现场条件及精度 要求等选择合适的方法。可以同时选择多种观测方法以相互 验证。

6.1.5基准网的布设和观测精度，可参照现行行业标准《建筑 变形测量规范》JGJ8中的有关规定。非绝对位置变形观测时 可不设置基准网和基准点。 监测几何尺寸的变形，主要指隧道收敛监测、挠度监测、倾

6.1.5基准网的布设和观测精度，可参照现行行业标准

变形测量规范》JGJ8中的有关规定。非绝对位置变形观测时，

变形测量规范》JGJ8中的有关规定。非绝对位置变形观测日 可不设置基准网和基准点。

监测几何尺寸的变形，主要指隧道收敛监测、挠度监测、倾 斜监测等。相对几何变形主要是监测对象的内部几何尺寸变化， 可不依赖于基准网或基准点，但需要根据几何特征在点云中进行 提取，并剔除附着物等外部因素的影响

6.1.7本条规定了数据采集的作业方法

为尽量避免由于不同扫描仪的作业模式和参数设置的不同： 导致不同期监测点云的密度、精度、噪声水平等发生差异，以及 由此对变形观测结果造成的影响，宜选择相同的仪器、采集模 式、角度分辨率、设站位置和计算方法进行解算处理，

特征信息，因此需要及时根据测量过程中的监测数据、外部 境、施工行为及其他情况进行综合分析，调整监测工作的频率 见测方法以及多方法验证等，以确保能够及时发现变形并提 预警。

6.2.1本条文规定了儿何尺寸测量的作业方法

1儿何尺寸的测量，可直接通过点云点的坐标信息换算或 将点云数据通过点云应用软件建模后进行测量。 2采用获取目标物特征点坐标值的方式进行几何尺寸测量 时，由于点云点是空间分布，在特定的观测视角下，不同空间位 置的点云点会出现重叠的假象，为了避免选点错误，当选取了某 一点云点时，应通过移动观测视角的方法，对点云点选取的实际 立置加以确认。 3采用获取目标物特征点坐标值的方式进行几何尺寸测量 时，点云数据是由离散的点坐标组成，无空间数据的拓扑关系， 相邻点之间的坐标信息不能直接获得。对于圆柱、圆球、圆锥等 外形规则的目标物而言，当直接获取特征点坐标的方式不能符合 几何尺寸的测量精度，或难以通过部分点云数据获取构件的几何 信息时（如直径、形心坐标），可通过将点云数据进行拟合建模 或构成不规则三角网（TIN）后，再对模型进行测量的方式 实现。 4对于基于点云数据的拟合建模，目前大多数的研究和应 用成果都集中在对平面、圆柱体、圆锥体、圆球体等点云分布具 有一定规律的目标扫描物中，还无法实现对无规律点云数据的拟 合建模

6.2.2本条规定了挠度测量的作业方法。

1大量试验结果表明，对于圆管状构件，采用获取构件表 面点云数据坐标值的方法进行挠度测量，其观测误差较大。采用 拟合建模的方法，观测误差相对较小，且该方法无须在构件表面 布设挠度观测点，能大幅提高现场的作业效率。 2对于目标物截面形状为非圆形时，难以采用拟合建模的 方式进行挠度观测的构件，可以通过获取挠度观测点点云坐标值

的方法来开展挠度测量。由于点云分布具有随机性，当点间距较 大时，难以保证目标观测点上有点云数据。为了避免该种情况的 出现，需对挠度观测处的点云最大间距作出规定。 3对于目标物为采用球形节点的网架结构时，根据钢网架 结构变形的特点，其挠度值可以通过球节点坐标值的变化反映 为保证拟合效果，本款规定了测量钢网架结构挠度时，现场数据 采集及内业拟合建模应符合的技术要求，

1为保证平整度测量结果的准确性，需对点云采样密度作 出相应规定。 2不同类型的构件，表面平整度的评价方法不同。工程检 测则中应根据不同的评价方法，采用合适的数据处理方法。 3表面平整度及凹凸深度的测量方法应根据测量对象的不 同采用相应的现行标准确定

6.2.4本条规定了倾斜测量的作业方法。

4本条规定了倾斜测量的作业

1本条第1款规定了倾斜测量的常用方法。为减少测量误 差，对倾斜观测的高度给出建议性的方法。 2测量截面形状为圆形的等截面或变截面物体的倾斜时， 如圆柱、烟窗、冷却塔、储油罐等，采用拟合建模的方法具有测 量精度高、内外业作业效率高的特点。 3对于外形具有明显轮廓线的目标物GB／T 50479-2011 电力系统继电保护及自动化设备柜（屏）工程技术规范(完整正版、清晰无水印) ，如方柱、建（构） 筑物的倾斜测量，可采用在获取的轮廓线上直接测量特征点坐标 值的方法。为保证目标物的轮廓线上有点云坐标信息，应对轮廓 线处的点云采样密度进行规定

6.3.1沉降、水平位移和滑坡位移的监测精度主要参照现行行 业标准《建筑变形测量规范》JGJ8中的有关规定取值，隧道收 敛变形观测精度参照现行国家标准《盾构法隧道施工及验收规

范》GB50446中关于直径椭圆度测量的精度要求，考虑各地 定有所差异和规程的普适性，对精度要求有所放宽，各地可根 地区实际情况选择更高的精度要求

示靶间距离等多重因素影响，实际拼接精度会使得点位测量中 差达到厘米级。变形监测的精度要求较高，多站点云的配准误 会导致精度超限。因此，为提高变形观测的精度，应尽量减少 站点云之间的拼接配准。

6.3.4根据拟合的残差中误差和设定的值剔除误差较大的点 的目的是提高拟合的精度

6.3.4根据拟合的残差中误差和设定的國值剔除误差较大的点

GB／T 17492-2019 工业用金属丝编织网 技术要求和检验3.5本条规定了监测数据处理

1沉降观测一般选择水准测量方法，激光扫描沉降观测方 法主要适用于格网水准、特殊道路或其他面状监测对象，可发挥 激光扫描点云覆盖密集的优势。采用拟合方法提取直线、圆柱等 其他规则几何形状时，也应根据拟合后点云的整体残差来评估模 型的适用性和精度指标。 2激光扫描采用无合作自标测量模式进行观测，不同于传 统变形观测方法具有明确的观测点位，难以人工选取确定的某 个监测点进行对比。 3隧道收敛测量断面的选取，主要参照全站仪全断面收敛 和地面三维激光扫描仪收敛测量。采用传统方法验证时，可认为 固定测点、测线的观测方法精度优于激光扫描拟合方法，也可利 用标准尺寸的几何体来直接评定点云精度以及验证拟合计算模 型。本条规定收敛变形观测精度指标时，以测线长度测量中误差 为精度衡量指标。 根据上海、南京等地开展的600km地铁盾构隧道收敛测量 的工程经验，其收敛断面提取的基本步骤是：步骤一，利用激光 扫描点云重建隧道结构的中轴线，一般为10m～15m扫描范围 内；步骤二，垂直于结构中轴线，提取1cm～2cm厚度的断面

并投影至统一的平面；步骤三，根据断面的几何特征，选择合适 的拟合模型，剔除隧道内附着物影响，提取隧道收敛值。激光扫 描的点云密度一般远超过全站仪全断面观测方法，单个断面点云 数量可达5000点以上，可通过分析拟合模型的残差等确定拟合 模型的适用性，以及采用传统全站仪固定测线方法验证测量 精度。 隧道收敛的拟合模型的适用性，可使用全站仪固定测线法的 变化量作为变形真值，与激光扫描拟合提取的收敛变形量进行对 比，从而验证拟合模型的适用性。若根据管片拼接实际分段进行 优化处理则精度可达到3mm。 4传统滑坡位移监测方法需要设置固定监测点，而部分高 边坡、碎石边坡或泥石流等区域，难以开展监测点的选点和埋 设。激光扫描方法监测滑坡位移，可以发挥其无合作目标测量、 测量距离远、测点密集等优势，避免人工进行滑坡监测点布设的 危险性。但是，由于滑坡表面的复杂性，尚难以通过单个激光扫 描测点作为变形观测的特征点，实际工程中一般使用滑坡体的多 期部面线的变化量来观测滑坡的位移量。滑坡位移观测的精度： 可根据实际工程的需要进行单独评定。滑坡观测时，可通过人工 设置综合位移量指标、变换仪器高、多次重复扫描或选取多组部 面等方法，以检验滑坡体部面变形监测精度。 6.3.6考虑到监测对象的变形不可逆和过程变化，需在监测过 程中组织抽测