華測如是RS30測量系統(tǒng)在立面測量的應(yīng)用

華測如是RS30測量系統(tǒng)在立面測量的應(yīng)用

產(chǎn)品定位：是一款 RTK-SLAM 測量系統(tǒng)，能在復(fù)雜環(huán)境下（包括室內(nèi)和室外）保證 RTK 的定位精度，為用戶提供更高效準(zhǔn)確的測量解決方案，滿足專業(yè)用戶對高精度定位的需求。

性能參數(shù)

精度：絕對精度 5cm，相對精度 1cm。

掃描數(shù)據(jù)速率：64 萬點(diǎn) / 秒。

測距范圍：0.5-300m。

視場角：360°×270°。

影像分辨率：1500w。

單次工作時(shí)間：1h（支持電池?zé)崽鎿Q）。

工作溫度：-20℃-50℃。

重量：小于 1.7kg。

功能特點(diǎn)

高精度融合：集成第四代空氣介質(zhì)圓盤天線，0-30° 低高度角衛(wèi)星信號質(zhì)量提升 20%，且 EMC 電磁屏蔽設(shè)計(jì)確保 RTK 定位精度優(yōu)于 3cm；融合高精度激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn) RTK + 激光 SLAM 解算，室內(nèi)外均可實(shí)現(xiàn) 5cm 的絕對測量精度。

點(diǎn)云著色與優(yōu)化：新增 HPC 真彩色點(diǎn)云著色功能，深度融合多源數(shù)據(jù)，提升點(diǎn)云識別度與細(xì)膩度，確保地物特征準(zhǔn)確顯示；點(diǎn)云厚度優(yōu)化算法升級，在提升點(diǎn)密度的同時(shí)，保持優(yōu)化后的點(diǎn)云厚度優(yōu)于 1cm。

SLAM 算法升級：采用全新 SLAM 算法，在堤壩等弱特征場景、GNSS 嚴(yán)重遮擋的城市峽谷、GNSS 信號微弱的林區(qū)等，依然能夠輸出精度穩(wěn)定的點(diǎn)云成果。

采集方式多樣：專為地面手持掃描設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)采集速度為 3-5km/h，最大采集速度可達(dá) 20km/h，連接設(shè)計(jì)采用通用的螺紋口，可搭載電動(dòng)車、平衡車、機(jī)器狗等載體作業(yè)。

實(shí)時(shí)處理與顯示：內(nèi)嵌 CPU 1.2T 數(shù)據(jù)算力支撐，13000 平方米區(qū)域內(nèi)無間斷實(shí)時(shí) SLAM 解算，可實(shí)時(shí)瀏覽點(diǎn)云與即時(shí)量測，內(nèi)業(yè)可直接從主機(jī)拷貝點(diǎn)云成果，無需二次后處理。

坐標(biāo)系統(tǒng)一：統(tǒng)一坐標(biāo)框架為 CGCS2000，室外采用 RTK 坐標(biāo)系（SWAS、CORS、單基站），室外到室內(nèi)坐標(biāo)系保持一致，免布設(shè)控制點(diǎn)，無需坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

免路徑回環(huán)：RTK 高精度定位信息實(shí)時(shí)校準(zhǔn) SLAM 位姿信息，免去傳統(tǒng)手持掃描儀常見的路徑回環(huán)要求，路徑規(guī)劃自由，減少外業(yè)時(shí)長與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。

精度預(yù)警：采用自研 SQC 精度自耦合算法，實(shí)時(shí)計(jì)算 SLAM 點(diǎn)云精度，并通過綠、黃、紅三色進(jìn)行點(diǎn)云精度預(yù)警，保證最終成果精度。

創(chuàng)新測量模式：開創(chuàng) Vi - LiDAR 非接觸測量新模式，以三目攝像頭捕捉場景圖像，現(xiàn)場拍照并在照片上選擇待測點(diǎn)后，以 RTK 為起點(diǎn)的測量射線與 SLAM 點(diǎn)云的交點(diǎn)，實(shí)時(shí)計(jì)算待測點(diǎn)三維坐標(biāo)。

兼容常規(guī)功能：具備常規(guī)移動(dòng)站 RTK 的所有功能，可使用測地通 APP 進(jìn)行作業(yè)，無縫兼容原有測量業(yè)務(wù)。

應(yīng)用場景：可滿足國土測繪、智慧城市建設(shè)、BIM 施工、農(nóng)林測量、電力檢測、堆體測量、地下空間數(shù)據(jù)采集等多種作業(yè)場景的要求。

隨著城市化步伐加快,老城區(qū)的更新改造成為亟需解決的城市發(fā)展難題,建筑立面測量作為城市更新中的核心環(huán)節(jié),需求日益提高。華測推出的如是RS30測量系統(tǒng),將高精度RTK與激光SLAM技術(shù)的融合,為建筑立面測量提供了創(chuàng)新的解決方案。

如是RS30一體化解決方案

以某城市更新項(xiàng)目為例,RS30在該項(xiàng)目中的應(yīng)用展示了其作業(yè)能力。項(xiàng)目涉及一座老舊小區(qū)的改造,工期緊張,傳統(tǒng)測量手段無法滿足如此緊迫的時(shí)間要求。再者,復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境限制了全站儀等傳統(tǒng)設(shè)備的使用。因此,項(xiàng)目組最終選用了RS30進(jìn)行測量,僅用了一天多時(shí)間完成數(shù)據(jù)交付,確保了項(xiàng)目按時(shí)完成。

項(xiàng)目區(qū)位圖

勘察現(xiàn)場環(huán)境后規(guī)劃采集路徑,作業(yè)人員按照預(yù)定路線環(huán)繞行進(jìn),設(shè)備正對建筑立面進(jìn)行采集。RS30的測程最大可達(dá)300米,每秒可采集64萬點(diǎn),精準(zhǔn)還原窗框、陽臺等建筑細(xì)節(jié)。作業(yè)人員可通過平板實(shí)時(shí)查看掃描數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)采集無誤。

SmartGo實(shí)時(shí)點(diǎn)云瀏覽,確保數(shù)據(jù)采集無誤

數(shù)據(jù)采集完成后,進(jìn)入內(nèi)業(yè)處理階段。通過華測自研的CoPre軟件,點(diǎn)云數(shù)據(jù)可在5分鐘內(nèi)完成初步解算。CoPre軟件通過PPK精化處理,進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)精度,優(yōu)化點(diǎn)云質(zhì)量,并確保點(diǎn)云厚度優(yōu)于1cm。

數(shù)據(jù)預(yù)處理點(diǎn)云效果圖

隨后,使用CoProcess軟件自動(dòng)提取建筑外輪廓,并對建筑要素進(jìn)行矢量化提取。RS30還采用了HPC真彩色點(diǎn)云著色算法,極大提升了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的可視化效果,使建筑立面的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)更為精準(zhǔn)。最終,數(shù)據(jù)與控制點(diǎn)進(jìn)行比對,測量誤差控制在3厘米以內(nèi),確保了測量結(jié)果的高精度。

建筑立面CAD成果

通過RS30,建筑立面測量的效率得到了顯著提高。與傳統(tǒng)方法相比,RS30僅需1小時(shí)的外業(yè)采集和1天的內(nèi)業(yè)處理即可完成500米范圍內(nèi)建筑立面要素的提取,節(jié)省了超過一半的時(shí)間。同時(shí),作業(yè)人員人數(shù)由3人減少至2人,降低了人工成本。此外,RS30的三維激光掃描方式,不僅獲取了高密度、高可視化的點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù),還能滿足多樣化的測量需求,大幅提高了數(shù)據(jù)的復(fù)用性。

在城市更新的進(jìn)程中,精確的測量數(shù)據(jù)為科學(xué)規(guī)劃和高效施工奠定了基礎(chǔ)。作為創(chuàng)新技術(shù)的代表,如是RS30不僅提高了建筑立面測量的作業(yè)效率,還為后續(xù)的竣工測量、城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,RS30將在城市更新、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮其重要作用,推動(dòng)現(xiàn)代城市的高質(zhì)量發(fā)展。