干货| 基于GeoSLAM 便携式移动扫描仪计算船体沙石土方量

Trimpal天派有很多人咨询 2023-03-16

由于微信修改了推送规则，没有经常点赞或在看的，会慢慢的收不到信息推送！请将公众号youhenduoren加为星标或每次浏览完文章后点击页面下端的“点赞”“在看”。

咱们都在小学课本里学过曹冲称象的故事（别说不知道，我不信），利用一条船的石头的重量和大象等重，然后分批称量船上的石头，但在实际航船运输工作中，装卸石头或沙料是一件费时费力的事情，那么有没有更好的方法，直接称量满载船只的泥沙土方量呢？看看这个方法行不行。

任务概况

1、空载船只的三维点云数据归档。

2、计算满载船只的泥沙土方量。

设备选配

硬件：GeoSLAM ZEB-Horizon 手持式移动三维激光扫描仪（价值60万）

GeoSLAM ZEB-HORIZON手持式移动三维激光扫描仪是由澳大利亚国家科学研究机构CSRO和英国三维激光雷达采矿行业解决方案提供者3D lasermapping 公司以合资企业的形式成立，并联合研发出的目前最轻便的SLAM扫描系统。

·全套设备仅3.5kg，可移动的快速扫描多区域环境

·100M扫描距离，轻便、紧凑的设计更适合室内外应用

·内置经过广泛验证的SLAM技术，ZEB-HORIZON 可以应用于无GPS的区域，例如：室内、地下空间和森林

·支持手持、固定杆、背负、车载、船载、无人机载等多种方式扫描

·数据精度高

数据预处理软件：GeoSLAM HUB

·原始数据拖放软件内进行处理，简单快捷

·集成的2D 和3D 查看器

·支持五种主流点云格式导出

·点云数据，行进轨迹，影像资料同步查阅

数据后处理软件：LiDAR360

LiDAR360激光雷达点云数据处理和分析软件，提供点云数据处理的一站式解决方案。软件支持海量点云的可视化及编辑支持多元数据格式导出。

数据采集及处理

1. 数据采集

外业人员手持GeoSLAM ZEB-HORIZON手持式移动三维激光扫描仪，沿着船体外沿进行数据采集，即可扫描获取运沙船的点云数据。每艘船只需扫描一次空船，然后建立空船数据库。船体满载时，使用同样的方法对船只进行扫描，结合两次扫描数据，即可计算出船载泥沙土方量。

2、数据处理

1）将外业采集空船、满仓船的点云数据进行去噪，裁剪，只保留船舱数据。

2）通过体积量测工具，计算出满仓船沙表面到船舷表面的体积：V2（低于船舷部分）、V3（高于船舷部分），以及空船船底到船舷表面的体积：V1。各个体积代表的含义如图所示。

3）计算出沙石方量

此时运沙船当次运沙体积V为：V= V1+V3-V2

4）多次计算取平均值归档

3、精度验证

通过船只长度与宽度的测量值与真值的差值来确定背包点云数据的相对精度。测量后确定采集精度相对误差在3公分以内，符合船只测量与数据归档精度。

总结

随着SLAM移动式三维激光扫描技术的普及，越来越多的人已经感受到它与传统测量仪器之间的天差地别。SLAM 移动式三维激光扫描技术利用了可以生成3D 立体的点云数据，将堆积物结构的各个方位都能兼顾的到，通过点云数据再进行后期处理、土方量计算。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，更为重要的是，方量计算的精度也很大程度上得到了保证。目前，三维激光扫描仪很多种选择，而针对运沙船这种作业区域受限、测量设备运输不便的方量测算，手持式扫描仪轻便、作业方式灵活，仅用一人就可以完成外业扫描工作，作业时间可控。使用GeoSLAM ZEB-HORIZON来完成沙船方量测算具有充分的可行性。

项目需求

市政道路测量要求进行平面测量，纵断面测量、横断面测量、临时ＢＭ点布设、交叉口老路测量等，且对精度有严格的要求。这些道路全部在市区，传统测量仪器都比较费时费力。

寻找类似手持扫描仪的解决方案，通过移动式三维激光扫描技术解决项目需求。

项目在新疆，有相关技术资源或解决方案的朋友联系崔老师handsystem