1) 多功能箱體:多功能箱有各種已標定的標準量,通過對這些標準量的測
量,可以得出坐標測量機的檢測誤差。
2) 標準量塊法:用長度分別為長軸滿行程1/3,1/2和1/4的3種量塊進行
測量,一般將量塊放在測量空間中部,與其對角線找正,也可用步距規進行細致的檢測。
3) 空間球板法:在一平板的不同高度上分布著一系列鋼球,預先對球間距
進行精密標定。用測量機對球間距進行采樣時,根據被測值與標定值之間的差值可以知道測量機的檢測誤差。
4) 磁性球頭棒法:磁性球頭棒是由一根兩端固定高精度鋼球的棒和磁性球
座組成,它以球頭棒的球心距作為標準量。當球頭棒在測量空間轉動測量時,將棒長的測量值與標準值相比,就可以知道球心距的測量誤差。 5) Ren ishaw檢測規:其工作原理類似于磁性球頭棒。檢測規的轉臂在測
頭的帶動下可以在測量空間內旋轉,形成標準圓弧。轉臂長度已經精密標定,測量得到的坐標值與理想坐標值的差值為測量機各個軸向的空間誤差值。
6) 激光干涉儀法:以雙頻激光干涉儀為基礎儀器,進行位置誤差、直線度
誤差、角運動誤差和垂直度誤差的測量。采用雙頻激光干涉儀法和電子水平儀對各個單項誤差逐一測量,這種方法精度很高,但測量時間較長,而且儀器價格昂貴,對操作人員水平要求較高。在多數情況下,可以選取一些特殊的位置,使得僅有一部分幾何誤差對總的空間誤差起作用,然后根據單項幾何誤差的性質,西南三坐標回收,用高次多項式逼近,用較少的未知數求解,后分離出全部21項誤差,達到高精度測量的要求
以Rie GL VZ400三維激光掃描儀為例,采用連接裝置將GPS天線與掃描儀同軸連接;因兩儀器中心高差較小(約20cm) ,5°以內的傾斜造成的兩儀器中心水平投影偏差不足2cm,高度偏差不足1cm,遂寧西南三坐標,則掃描時不嚴格整平對測量精度影響不大。以小型轎車作為載體,在汽車頂部設置方便儀器安裝和拆卸的支架。外業掃描作業時,將掃描儀安裝在支架上,駐車實施360°掃描;外業采集點云密度設為4cm~6cm( 距離儀器100m處的點間距)。
采用廣州市CORS網絡RTK進行控制測量,坐標系為廣州地方坐標系,對于滿足RTK作業條件的區域,三維激光掃描儀采集數據時,同步采用RTK測量站心坐標,RTK測量時間約3min~5min,與掃描時間相當。
本試驗區共掃描110站,其中30站次采用三腳架掃描;80站次為車載靜止360°掃描,西南三坐標維護,同步采用RTK測量站心點坐標55站次,用于點云的準確定向及點云精度的評定。
2.測站點云相對定向
測站相對定向即為測站拼接,將各個測站點云納入到統一的臨時坐標系中。測站拼接采用兩級拼接策略: 基點的粗拼接和基于平面的ICP準確拼接。當測區作業面積較大時,為了減小測站間配準的累積誤差,如圖2所示沿道路、河流、圍墻將測區分塊,西南三坐標校準,按測塊依次拼接。
2.1基于地物點的粗拼接
各分塊內測站配準,先選擇一個視野開闊的測站,作為固定的基準測站,其他測站兩兩依次配準,粗配準選擇不少于4個公共地物點計算轉換矩陣,在居民地、廠區選擇房屋角點、路燈頂點,在農田、水域采用高壓線塔、電線桿、棚子角點等。粗拼接利用相鄰兩測站間公共地物點( 地物角點、尖銳特征點)計算坐標轉換矩陣。
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