大型建筑物三维建模技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着激光扫描仪硬件水平的不断提高及数据处理方法的不断完善,地面三维激光扫描技术在城市建筑物数字化与三维建模方面的应用越来越广泛。通过对比使用两种不同工作原理的激光扫描仪(相位式和脉冲式)进行大型建筑物数字化及三维建模的试验,详细探讨了试验过程中数据采集、数据处理及三维建模等各个环节的主要问题及关键技术。三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继gps空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，其应用推广很有可能会像gps一样引起测量技术的又一次革命。

激光三维扫描系统的发展为获取空间信息提供了一种全新的技术手段。在古建筑测量的应用中则使传统的单点采集数据变为连续自动获取数据, 极大地提高了测量的效率和精度。

三维激光扫描作为一种高速度，高精度获取被测物体表面的三维坐标的新技术，近年来有着长足的发展和广泛的应用。三维激光扫描技术的出现克服了传统单点测量的局限性，是对立体物体进行无接触扫描，同时将立体世界的信息转换为计算机可以处理的数据的全新测量方法。

2. 研究内容和预期目标

内容：①绪论部分：包括相关理论和概念、课题研究的目的意义，国内外相关研究进展状况，论文实施的技术路线、研究的内容方法以及预期目标；②模型构建：分析研究三维扫描测量技术和逆向工程技术的应用，熟知大型建筑物模型重建的步骤；③实验设计：根据所构建的模型进行实验方案设计，完成从技术设计、图纸准备、数据处理各个流程；④结果分析：对大型建筑物重建过程的合理性和可行性进行分析，并对数据和算法进行精度评价，提出可改进的方法模型。⑤结束与展望：总结论文主要研究成果，分析指出不足之处，探讨进一步研究方向。

3. 研究的方法与步骤

课题拟采用的研究方法与步骤：

（1）应用三维激光扫描仪对大型建筑物进行建模首先要进行观测控制网的布设；

（2）在控制网布设完毕后, 应采用高精度的全站仪进行坐标测量, 获得控制网各点的坐标, 保证控制网的精度高于被测建筑物要求的精度一个等级；

4. 参考文献

1、 王方建、习晓环、万怡平等 大型建筑物数字化及三维建模关键技术分析[j]. 遥感技术与应用，2014（1）

2、 刘旭春、丁延辉 三维激光少秒技术在古建筑保护中的应用[j].测绘工程，2006（1）

3、 李博超、龙四春 基于三维激光扫描的大型建筑物重构[j].湖南科技大学学报(自然科学版)，2015（3）

4、 李长春、薛华柱、徐克科 三维激光扫描在建筑物模型构建中的研究与实现[j]. 河南理工大学学报(自然科学版)，2008（2）

5. 计划与进度安排

1、2022-3-13至2022-3-31：接受任务，了解指导教师对论文的要求和工作内容。根据论文题目阅读指导教师规定的文献，通过网络、期刊、专业书籍等进行相关背景资料收集和综述，撰写开题报告。

2、2022-4-1至2022-4-20：方案设计、数据收集阶段。

3、2022-4-21至2022-5-4：方案调整及实证阶段。

4、2022-5-5至2022-5-25：归纳、分析与总结，完成论文初稿。