南水北調中線工程通水進入倒計時,在這項宏偉工程中,測繪地理信息技術也發揮著不可忽視的重要作用。在對該項工程丹江口庫區進行地質災害體調查項目中,湖北省國土測繪院將三維激光掃描技術引入其中,為該項工程提供高質量的測繪保障服務。
在地質災害體調查項目中,傳統的測繪方法受到地形復雜等因素的限制,得到的數據往往不夠精準且耗時長。湖北省國土測繪院根據這一現狀,在對丹江口庫區進行地質災害體調查工作的時候,選取了十堰市鄖縣城關鎮牧場溝村黃家槽滑坡等八個影響范圍大、對周邊威脅大、特征典型的重大地質災害點作為示范區,開展三維激光掃描技術重大地質災害測繪示范應用,生產制作了包括地質災害體DLG數據、DEM數據、三維模型等基礎地理信息數據,將災害體的變形細節特征真實展現在模型上,通過三維模型計算滑坡體土方量,并錄入《十堰市南水北調丹江口庫區地質災害防治一張圖示范建設》的地質災害防治管理綜合數據庫,為今后的地質災害調查及信息系統提供精準、直觀的基礎數據,為減災防災和制定區域防災規劃提供基礎地質依據。
三維激光掃描技術目前在國內主要應用在文物數字化保護、土木工程、工業測量、歷史古建筑物的恢復和保存等領域,在地質災害應急調查領域的應用尚處于探索階段。此次利用三維激光掃描儀對丹江水庫進行大比例尺工程地質測繪和勘查,研究出了一套地質災害體三維激光掃描測繪與建模的總體技術路線和流程,實現了立體、直觀的全方位展示地質災害體的全貌,豐富了地質災害體調查的技術手段和測繪成果表現形式,不僅降低了地質災害防治部門的工作成本,提高了應急、調查、綜合防治的決策水平,也為湖北在地質災害測繪領域推廣應用三維激光掃描技術奠定了理論基礎。
三維激光掃描技術又稱“實景復制技術”,將任何復雜的現場環境及空間進行掃描操作,并直接將各種大型的、復雜的、不規則、標準或非標準等實體或實景的三維數據完整的采集到電腦中,進而快速重構出目標的三維模型及線、面、體、空間等各種制圖數據,同時,它所采集的三維激光點云數據還可進行各種后處理工作(如:測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監測、虛擬現實、…等),它是各種正向工程工具的對稱應用工具,即:逆向工程工具。所有采集的三維點云數據及三維建模數據都可以通過標準接口格式轉換給各種正向工程軟件直接使用。
三維激光掃描技術有六大應用方向:
1、可用于各種項目任務及產品戰略的系統仿真、戰略規劃、實效推延、電腦模擬、預研預演、虛擬現實分析及評估。
2、可用于實物原始三維數據及結構形態的現場采集、非線性采集、快速原型、三維存檔、再設計、改造改進、逆向三維重構、任務仿真、模擬及評估、后測繪計量、倉容計量、結構特性分析及逆向反求、校驗正向設計、各種結構特性測試及試驗、...等。
3、可用于改造工程中的工程規劃、吊裝、裝配、管道布線、方案評估、校驗、布局仿真、三維可視化管理、...等。
4、可用于設施的變形、老化、維修、檢測、監測、翻新、更新、加工、仿研、仿制、結構分析、強度分析、靜動力分析、加載分析、碰撞試驗、結構仿真、內視、...(如:通過應力分析、有限元分析、變形分析、結構特性分析等調用)。