Trimble天宝三维激光扫描仪在建筑工程竣工测量中的应用【沪敖3D】

竣工测量是建筑项目竣工阶段的一个至关重要的环节，它为建筑工程的质量验收和成果核查提供了核心的参考依据。传统的竣工测量方法，如全站仪测量，主要依赖于现场人工操作，存在一些明显的局限性，例如作业时间长、工作量大、易遗漏特征点等。此外，这种方法获取的数据较为单一，常常导致测量成果数据不完整，无法全面描述工程细节。随着三维激光扫描技术的兴起，这些传统方法逐渐被取代。三维激光扫描技术提供了一种全新的测量解决方案，它在工程领域中的应用越来越广泛。

1、Trimble X7三维激光扫描仪应用
1.1、测量标靶布设与测点规划
为实现对建筑工程竣工的测量，引入 Trimble X7 三维激光扫描仪，以利用这一扫描仪的精度优势。在开展外业前，首先需要完成对测量标靶的布设，以为后续绝对坐标的配准提供重要条件。在这一过程中，根据建筑工程建设规模可设合理的标靶节点，并将Trimble X7三维激光扫描仪设置在各个标靶节点上，对节点的三维坐标进行测量。再对布设的各个标靶节点的控制点和导线点进行联测，以此既能确保测量区域内各个控制点相对位置的准确性，同时又能够满足Trimble X7三维激光扫描仪的测绘要求，使测量的大数据具备统一标准。

在完成对测量表标靶的布设后，对各个测点进行规划。为确保建筑工程项目地上结构与地下结构的同步测定，保证外业扫描过程中不会出现死角未测量或点云数据未重叠等问题，将各个测点均匀地分布在建筑物的周围，如图所示。

建筑工程点规划示意图

按照图1所示的测点规划方案，利用Trimble X7三维激光扫描仪实现对其各个测点扫描。

1.2基于Trimble X7三维激光扫描仪的扫描与拼接
1.2.1 使用Trimble X7扫描
在完成对被测量建筑工程的测量标靶布设和对测点的规划后，使用天宝Trimble X7三维激光扫描仪，完成对测量区域内所需测量信息的扫描和拼接。根据布置的测点，针对工程现场实际情况，使用基于低密度、中密度点云的扫描测量方法，并在多个控制点上对目标进行了扫描。

1.2.2 数据预处理
完成扫描与拼接后，针对获取到的测量数据进行预处理。选用TBC软件作为预处理软件，在软件当中完成对点云数据噪声和空洞的去除，并将冗余点云数据删除。通过TBC软件当中具备的配准功能，将点云数据配准到对应空间坐标系当中。通过对点云数据进行分类的方式，确定各个点云数据对应的被测量对象，包括建筑物、地面、植被、电线杆等。

1.3 建筑工程竣工内业编辑与地形图测绘
在完成上述操作后，仍然利用上述 TBC 软件自带的功能对各个专题内的要素进行采集。在这一过程中，可按照测量数据对建筑物外轮廓线进行切片处理，并得到如图所示的基本结构图。

建筑工程建筑物外轮廓线示意图

同时，通过对点云数据的处理，还可获取到建筑的立面结构。将经过处理后的点云数据导入到 BIM 软件当中，针对其格式进行转化，并生成RCP格式的工程文件。将该工程文件附着在AutoCAD 软件中，完成对工程建筑立面结构的绘制，如图所示。将得到的点云数据构建的三维模型，与通过设计图纸导出的建筑工程设计模型对比，根据对比结果，对竣工后存在的结构参数误差或缺陷问题进行测量。

建筑工程立面测绘图

2.测量建筑结构概况
以某地区建筑项目为例，概述此建筑的结构概况，如表所示。
测量建筑结构概况

测量前，进行 Trimble X7的校准处理，并根据现场作业需求，进行仪器作业参数的设计。

测量结果精度分析与测量作业效率分析
将《城市测量规范》文件作为 Trimble X7 现场作业的参照文件，根据文件对建筑竣工测量的要求，明确测量结果中主要地面建筑物的测量精度应 <5cm， 次要地面建筑物的测量精度应 <7cm，建筑高程测量精度应 <4cm。使用 Trimble X7 进行建筑测量，对比测量结果精度是否在《城市测量规范》文件允许范围内。测量结果精度统计如表所示。
测量结果精度统计（cm）

在相同的测点，使用Trimble X7与传统的方法进行外业测量。统计测量结果后发现，使用Trimble X7三维激光扫描测量方法进行现场测量，测量用时为 1~2h。使用传统的方法进行现场测量，测量用时大约为 3~5h。从现场作业时间层面统计可知，Trimble X7测量方法的用时更短，即现场应用效果更佳。

通过三维扫描可以得到更加丰富的场地数据，为工程竣工验收与综合布置设计提供更加全面的数据，因此真正弥补了传统方法的不足。

3 结论
Trimble X7三维激光扫描仪以其高精度和高效率的特点，在建筑工程竣工测量中展现出显著的优势。与传统的全站仪测量相比，Trimble X7能够快速捕捉大量详细的三维数据，生成精确的建筑模型，从而为工程质量的评估和验收提供更为全面和准确的数据支持。这种技术的应用，不仅提高了测量的效率和准确性，还确保了测量结果的完整性和可靠性。

三维激光扫描仪在建筑工程竣工测量中的应用提供了一种高效、精确的测量解决方案，能够满足现代建筑工程的复杂要求，并随着技术的进步，其应用将更加广泛和深入。

【沪敖3D】是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业，拥有丰富的三维项目经验，公司以行业应用为出发点，为客户提供三维数字化采集、三维数据处理、三维数据管理等一系列应用服务。目前主要服务于制造业（汽车、航空航天、船舶、模具、铸造以及各种机械）、建筑业（建筑设计、施工、装修等）、文化遗产（博物馆、古建筑、考古等）、数字化工厂、警用公共安全、影视制作、教育等行业。提供质量检测、三维建模、逆向工程、数字存档、GD/T分析、有限元分析、虚拟安装、干涉分析、工程测绘、形变监测、3D打印等技术方案。