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1、分类号:P2210710-2012126037硕士学位论文TLS在古建筑物测绘及建模中的应用研究李俊宝导师姓名职称隋立春教授申请学位级别工学硕士学科专业名称大地测量学与测量工程论文提交日期2015年5月26日论文答辩日期2015年6月5日学位授予单位长安大学ResearchonAncientBuildingSurveyingandModelingwithTerrestrialLaserScanningADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiJunbaoSupervisor：P
2、rof.SuiLichunChang’anUniversity,Xi’an,China摘要地面三维激光扫描技术（TLS）是一种新型的数据获取技术，它不仅能采集到目标物体表面点的三维坐标，还能得到其影像数据和反射值信息，同时它还具有速度快、精度高、非接触等优点，被广泛运用在滑坡监测、地形测绘、文物保护、变形监测、工业逆向工程等领域，将该技术运用到古建筑的测绘及三维模型的重建中来，对古建筑的保护意义重大。本文的主要研究内容如下：（1）介绍了地面三维激光扫描系统的原理及分类，分析了激光扫描仪的扫描精度与分辨率、扫描角、距离等因素之间的关系。以仿古建
3、筑为研究对象，探讨了外业数据采集和内业数据处理过程及注意事项，分析了外业数据采集的误差来源、内业数据处理时配准误差精度、数据去噪分类及方法、数据简化方法。（2）介绍了古建筑特征线自动提取的一些算法，并用霍夫变换方法提取凉亭台基的特征线，由于自动提取特征线方法尚不能满足实际需要。因此，本文使用Cloudworx与AutoCAD结合方法对点云数据进行剖切，提取凉亭的轮廓线、特征线及特征点，并进行二维线划图的绘制，与传统手工量测方法进行对比，得到该方法的误差精度，验证了此方法的可行性。（3）利用两种方法对凉亭进行三维建模，即三角网建模和几何实体建模
4、，分析对比了两种方法的优缺点，用Delaunay三角剖分建立三维表面网格模型，并对其进行漏洞修复、简化、平滑生成最终三角网模型，对纹理数据进行处理，最后运用3dsMax软件建立几何实体模型，对建好的三维模型进行纹理贴图，得到真实场景的三维模型。关键字：地面三维激光扫描，古建筑，测绘，三维建模IAbstractTerrestriallaserscanningtechnologyisanewdataacquisitiontechnology,itcannotonlycollectthree-dimensionalcoordinatesofthet
5、argetobjectsurfacepoints,butalsogettheirreflectanceimagedataandinformation,butitalsohashighspeed,highprecision,non-contactetc.,itiswidelyusedinlandslidemonitoring,topographicmapping,heritage,deformationmonitoring,industrialreverseengineeringandotherfields,thetechnologyusedt
6、oreconstructancientarchitecturemappingandthree-dimensionalmodel,theprotectionoftheancientbuildingsofgreatsignificance.Themainresearchcontentsareasfollows:(1)Introducestheprincipleandclassificationofterrestriallaserscanningsystem,analyzethelaserscannertoscanaccuracyandresolu
7、tion,scanangle,therelationshipbetweendistanceandotherfactors.Withantiquebuildingsastheresearchobject,discussesthefielddatacollectionanddataprocessingwithintheindustry,andprecautionswereanalyzedfielddatacollectionsourceoferror,whendataprocessingwithintheindustry,theaccuracyo
8、fregistrationerrors,dataclassificationandde-noisingmethod,datareductionmethods.(2)
