1) 多功能箱体:多功能箱有各种已标定的标准量,通过对这些标准量的测
量,可以得出坐标测量机的检测误差。
2) 标准量块法:用长度分别为长轴满行程1/3,1/2和1/4的3种量块进行
测量,一般将量块放在测量空间中部,与其对角线找正,也可用步距规进行细致的检测。
3) 空间球板法:在一平板的不同高度上分布着一系列钢球,预先对球间距
进行精密标定。用测量机对球间距进行采样时,根据被测值与标定值之间的差值可以知道测量机的检测误差。
4) 磁性球头棒法:磁性球头棒是由一根两端固定高精度钢球的棒和磁性球
座组成,它以球头棒的球心距作为标准量。当球头棒在测量空间转动测量时,将棒长的测量值与标准值相比,就可以知道球心距的测量误差。 5) Ren ishaw检测规:其工作原理类似于磁性球头棒。检测规的转臂在测
头的带动下可以在测量空间内旋转,形成标准圆弧。转臂长度已经精密标定,测量得到的坐标值与理想坐标值的差值为测量机各个轴向的空间误差值。
6) 激光干涉仪法:以双频激光干涉仪为基础仪器,进行位置误差、直线度
误差、角运动误差和垂直度误差的测量。采用双频激光干涉仪法和电子水平仪对各个单项误差逐一测量,这种方法精度很高,但测量时间较长,而且仪器价格昂贵,对操作人员水平要求较高。在多数情况下,可以选取一些特殊的位置,使得仅有一部分几何误差对总的空间误差起作用,然后根据单项几何误差的性质,西南三坐标回收,用高次多项式逼近,用较少的未知数求解,后分离出全部21项误差,达到高精度测量的要求
以Rie GL VZ400三维激光扫描仪为例,采用连接装置将GPS天线与扫描仪同轴连接;因两仪器中心高差较小(约20cm) ,5°以内的倾斜造成的两仪器中心水平投影偏差不足2cm,高度偏差不足1cm,遂宁西南三坐标,则扫描时不严格整平对测量精度影响不大。以小型轿车作为载体,在汽车顶部设置方便仪器安装和拆卸的支架。外业扫描作业时,将扫描仪安装在支架上,驻车实施360°扫描;外业采集点云密度设为4cm~6cm( 距离仪器100m处的点间距)。
采用广州市CORS网络RTK进行控制测量,坐标系为广州地方坐标系,对于满足RTK作业条件的区域,三维激光扫描仪采集数据时,同步采用RTK测量站心坐标,RTK测量时间约3min~5min,与扫描时间相当。
本试验区共扫描110站,其中30站次采用三脚架扫描;80站次为车载静止360°扫描,西南三坐标维护,同步采用RTK测量站心点坐标55站次,用于点云的准确定向及点云精度的评定。
2.测站点云相对定向
测站相对定向即为测站拼接,将各个测站点云纳入到统一的临时坐标系中。测站拼接采用两级拼接策略: 基点的粗拼接和基于平面的ICP准确拼接。当测区作业面积较大时,为了减小测站间配准的累积误差,如图2所示沿道路、河流、围墙将测区分块,西南三坐标校准,按测块依次拼接。
2.1基于地物点的粗拼接
各分块内测站配准,先选择一个视野开阔的测站,作为固定的基准测站,其他测站两两依次配准,粗配准选择不少于4个公共地物点计算转换矩阵,在居民地、厂区选择房屋角点、路灯顶点,在农田、水域采用高压线塔、电线杆、棚子角点等。粗拼接利用相邻两测站间公共地物点( 地物角点、尖锐特征点)计算坐标转换矩阵。
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