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測繪航空攝影指在航空器(飛機(jī)、直升機(jī)、飛艇、氣球等)上安裝航空攝影儀，從空中對地球表面進(jìn)行的攝影，簡稱航空攝影或航攝。此項業(yè)務(wù)同時包含傾斜攝影、VR全景、全景地圖等。

主要產(chǎn)品：正射影像（DOM），數(shù)字高程模型（DEM），數(shù)字表面模型（DSM包含測區(qū)所有實景的3D模型產(chǎn)品三維模型），數(shù)字線劃地圖（DLG）等產(chǎn)品。

   用途：用于地籍、不動產(chǎn)、大比例尺地形圖、土石方計算、文物古跡留存、現(xiàn)狀還原等。截止目前我公司先后在山東德州、惠民、江蘇、浙江、安徽、河北、新疆等地進(jìn)行航飛作業(yè)，為地籍、不動產(chǎn)、地形等項目提供高速度、高精度的支持。

主要硬件

三維激光掃描儀：FARO S350plus，每秒點云獲取速度200萬點，掃描半徑350米，儀器精度1mm。

圖根控制點布設(shè)：高精度GNSS，動態(tài)平面精度1cm，高程2cm，高精度全站儀、電子水準(zhǔn)儀；

點云數(shù)據(jù)處理：高性能計算機(jī)（配備Intel高性能處理器，32G以上內(nèi)存和NVIDIA高性能圖形處理卡，以及3D顯示器等）；

圖紙繪制：高性能計算機(jī)（配備Intel高性能處理器，16G以上內(nèi)存和NVIDIA高性能圖形處理卡，以及3D顯示器等）；

主要軟件

點云數(shù)據(jù)處理： SCENE、Riscan Pro軟件；

圖形繪制：AutoCAD 2019、天正建筑2014、宏圖LidarFeature等。

三維點云數(shù)據(jù)的獲取

根據(jù)測區(qū)環(huán)境規(guī)劃掃描路線，選擇地理位置較高視野較廣的測站位置，確保獲取完整的掃描數(shù)據(jù)。掃描站點由遠(yuǎn)及近，遠(yuǎn)處測站獲取建筑外立面及屋頂部數(shù)據(jù)，近處測站獲取細(xì)部數(shù)據(jù)及紋理。外立面采集完成后利用拼接標(biāo)靶，將掃描測站移至室內(nèi)，按線路逐站采集歷史建筑室內(nèi)全部點云數(shù)據(jù)，外業(yè)掃描過程中注意對歷史建筑重要部位結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點掃描，加大站點架設(shè)密度及掃描時間，獲得更加豐富完整的點云和紋理信息。掃描工作進(jìn)行中可在建筑物周邊布設(shè)標(biāo)靶紙，利用全站儀及GPS設(shè)備獲取標(biāo)靶紙中心坐標(biāo)，內(nèi)業(yè)處理中將點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至地理坐標(biāo)系中。

三維點云數(shù)據(jù)要求：空間絕對精度（mm）≤50、點間距（mm）≤7、點云拼接誤差（mm）≤3；點云數(shù)據(jù)完整性：優(yōu)于90%。

首先利用三維激光掃描儀在距歷史建筑較遠(yuǎn)處設(shè)站，采用點云密度較高的掃描模式，采集整體立面點云及屋頂部點云：

再將掃描儀架設(shè)至歷史建筑近處，采集建筑立面、門窗、材質(zhì)、紋理等細(xì)節(jié)信息。

利用公共標(biāo)靶球?qū)呙铚y站由室外引至室內(nèi)，完整采集建筑室內(nèi)結(jié)構(gòu)。

掃描儀外業(yè)實測

1. 以FARO S350plus為例，將掃描儀架設(shè)在所選站點，大致整平，（FARO S350plus設(shè)備具有±2°傾斜自動補償功能，無需耗時完全調(diào)平）。

2.在距掃描儀15米以內(nèi)位置放置拼接標(biāo)靶球，每組3個，保證兩站通視且能掃描到同一組球。為能在軟件中自動精確識別球體，需保證球面點云數(shù)量。

3.為轉(zhuǎn)換點云數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)，掃描過程中在建筑周邊均勻分布掃描儀棋盤板，利用全站儀、GPS設(shè)備獲取棋盤板坐標(biāo)。

4.在S350plus設(shè)備中新建項目，設(shè)置項目名稱及文件基本名，設(shè)置掃描儀該站點掃描參數(shù)（點云密度、掃描范圍、分辨率質(zhì)量等），開啟掃描進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，獲取周圍建筑地物點云數(shù)據(jù)信息。掃描獲取的點云數(shù)據(jù)存儲在儀器中。每個測站的掃描時間同掃描距離和點云密度的設(shè)置有關(guān)，單站掃描時間大約6分鐘。逐次架站，最終獲取歷史建筑室內(nèi)外完整點云數(shù)據(jù)。

掃描儀新建項目及參數(shù)設(shè)置界面。

掃描完成后查看縮略圖確定采集的目標(biāo)范圍。

點云數(shù)據(jù)預(yù)處理

采集完成的點云數(shù)據(jù)存放在掃描儀SD卡中，取出SD卡將數(shù)據(jù)拷貝至工作站。

1.開啟SCENE軟件，創(chuàng)建項目并逐一確定項目儲存路徑及項目名稱：

點云數(shù)據(jù)加載

2.將原始數(shù)據(jù)加載進(jìn)本項目中：

3.自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理，包括點云數(shù)據(jù)的去燥、抽稀、過濾、查找標(biāo)靶球、創(chuàng)建掃描點云及自動拼接等操作并保存。

4.待整體處理流程結(jié)束且自動拼接完成后，查看拼接報告：

5.打開點云三維視圖，檢查點云數(shù)據(jù)拼接情況及數(shù)據(jù)完整性。

建筑整體點云

6.如站點拼接無誤，則將全站儀或RTK測得的棋盤板中心坐標(biāo)文件導(dǎo)出至工作站，利用Excel軟件導(dǎo)入并另存為.csv格式如下：

7. 將csv坐標(biāo)導(dǎo)入軟件內(nèi)，完成點云坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換：

8. 在歷史建筑點云各部位（屋頂部、各立面、各層平面、各層仰視平面、典型部位剖面、代表性大樣）創(chuàng)建裁剪框，利用裁剪框功能從整體點云中截取歷史建筑點云切片，分別導(dǎo)出為.pts、.xyz（TXT）格式備用：

點云切片導(dǎo)出

9. 完成整體站點拼接后，對歷史建筑周邊點云進(jìn)行刪減，保留單體歷史建筑，利用掃描儀軟件內(nèi)置的視頻錄制功能，規(guī)劃漫游路徑，以俯覽與近景相結(jié)合的方式錄制單體歷史建筑.MP4格式的點云模型漫游視頻。

歷史建筑圖件繪制

平立剖及大樣圖總體要求

平面圖、仰視平面及屋頂平面圖：繪圖比例不小于1:100；平面要素：臺基、臺階、柱礎(chǔ)、柱、墻基、墻、門窗、樓梯、室內(nèi)地面鋪裝、家具布置等；首層平面應(yīng)表達(dá)周邊環(huán)境要素：石板路、堡坎、擋墻、臺階梯步、古井、花壇、排水溝、雕塑、保護(hù)的樹木等文字標(biāo)注：材質(zhì)、色彩、構(gòu)件名稱等；尺寸：墻段及門窗尺寸、軸線尺寸、總尺寸；標(biāo)高（平面圖中凡標(biāo)高有變化的地方均應(yīng)標(biāo)注標(biāo)高；樓梯只標(biāo)注平臺標(biāo)高）；剖切符號及編號；大樣圖索引；圖例：材料、綠化、地面鋪裝等；指北針；圖名及比例（或比例尺）。

建筑立面圖：應(yīng)包含建筑各方向的立面圖；繪圖比例不小于1:50-1:100；地坪線（應(yīng)重點表達(dá)地形高差變化與建筑接地關(guān)系）；立面要素：臺基、臺階、柱礎(chǔ)、柱式、柱頭、墻基、墻、梁、枋、屋面、檐口、脊飾、門窗等；歷史環(huán)境要素：石板路、堡坎、擋墻、臺階梯步、古井、花壇、排水溝、雕塑、保護(hù)的樹木等；文字標(biāo)注：材質(zhì)、色彩、構(gòu)件名稱等；尺寸：總高度、檐口高度、層高、墻段及門窗尺寸；標(biāo)高：地面、樓層、屋頂、檐口等；樓層數(shù)；大樣圖索引；圖名及比例（或比例尺）。

建筑剖面圖：全面部位的剖面圖，不少于2個；繪圖比例不小于1:50；地坪線（應(yīng)重點表達(dá)地形變化與建筑接地關(guān)系）；剖面要素：臺基、臺階、柱礎(chǔ)、柱、墻基、墻、梁、枋、檁、樓板、屋面板、屋面（瓦）、門窗、樓梯、室內(nèi)裝飾等；文字標(biāo)注：材質(zhì)、色彩、構(gòu)件名稱等；尺寸：總高度、檐口高度、層高、墻段及門窗尺寸；標(biāo)高：地面、樓層、樓梯平臺、屋頂、檐口等；樓層數(shù)；大樣圖索引；圖名及比例（或比例尺）

大樣圖：繪圖比例1:2～1:50；測繪具有代表性的建筑細(xì)部，如門窗、外廊拱券、柱式、柱頭、欄桿、樓梯、窗臺、疊澀山墻、屋面瓦作、有雕飾的建筑構(gòu)件等；標(biāo)注構(gòu)件尺寸、材質(zhì)、色彩等；大樣圖編號、圖名及比例（或比例尺）。

2繪制流程

將點云處理軟件中輸出的各部位.pts格式點云切片，導(dǎo)入到AutoCAD2019軟件，利用軟件轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換為PCG格式點云并附著到CAD內(nèi)，使用多段線工具進(jìn)行點云數(shù)據(jù)的線劃提取。

將分割好的點云切片導(dǎo)入CAD中；

點云數(shù)據(jù)截圖

現(xiàn)場照片

將繪制好的CAD圖件導(dǎo)入天正軟件中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化加工，最終按要求制作完成歷史建筑平立剖及大樣圖。

屋頂平面圖

建筑平面圖

建筑立面圖

建筑剖面圖