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隨著三坐標測量機技術的發展，三坐標測量機應用的行業越來越廣，由于三坐標測量機的結構材料對其測量精度、性能會有很大影響，所以對三坐標測量機的結構材料要求也越來越高，隨著各種新型材料的研究、開發和應用，三坐標測量機的結構材料也越來越多，性能也越來越好.常見的結構材料主要有以下一些。

鑄 鐵      鑄鐵是應用較為普遍的一種材料，主要用于底座、滑動與滾動導軌、立柱、支架等.它的優點是變形小、耐磨性好、易于加工、成本較低、線膨脹系數與多數被測件(鋼件)接近，是早期三坐標測量機廣泛使用的材料.至今在有些測量機上仍主要用鑄鐵材料.但鑄鐵也有缺點:易受腐蝕，耐磨性低于花崗石，強度不高.目前鑄鐵主要用在劃線機等測量機上.現在越來越多地為其它材料(如鋼板焊件、花崗石)代替。愛德華三坐標置換

陶 瓷      陶瓷是近年來發展很快的材料.它是將陶瓷材料壓制成形后燒結，再研磨而得.它的特點是多孔、質量輕(密度約為3g/cm3)、強度高、易加工、耐磨性好、不生銹，適于作Y軸和Z軸導軌.陶瓷的缺點是制作設備造價高、工藝要求也較高，而且毛胚制造復雜。

鋁      愛德華三坐標置換三坐標測量機主要是使用高強度鋁合金.這是近幾年發展快的新型材料.鋁材料的優點是質量輕、強度高、變形小、導熱性能好，并且能進行焊接，適合作測量機上的許多部件.應用高強度鋁合金是目前的主要趨勢。

三坐標測量機結構材料的發展經歷了由金屬到陶瓷、花崗石，再由這些自然材料發展到鋁合金的過程.隨著對精度要求的不斷提高，對材料性能要求也越來越高.愛德華三坐標置換可以看出，三坐標測量機的材料向著輕便、變形小、易加工的方向發展。可以相信，隨著國內三坐標測量機材料會不斷改進，三坐標測量機行業的發展會提高到一個新的高度。

針對標靶掃描、全站儀輔助等因素造成掃描作業過程的復雜繁瑣，提出了集成RTK的三維激光掃描技術測量地形的整體方案。采用網絡RTK同軸同步測量掃描站坐標；兩級拼接策略：地物點粗拼接與基于面搜索的ICP準確配準；采用測塊四角或周邊RTK點進行點云準確定向；采用自主研發的點云測圖平臺進行地形測繪。通過幾種典型地形的實驗驗證，該方案使得掃描作業效率提高了約5倍，與現行全野外數字測圖方法比較，石柱愛德華三坐標，作業效率提高了約3倍。基于全站儀的全野外數字測圖方法仍是1∶500大比例尺地形測繪的主流方法，隨著測圖軟件的不斷更新，該方法的內業制圖效率得到較大提升，但是外業仍需投入大量人力跑尺采點。三維激光掃描技術是測繪領域的高新技術，獲取的數據由點云和影像組成，不僅記錄了掃描對象的坐標數據和尺寸信息，更能自動記錄其拓撲與紋理信息，使得傳統點測量向“形測量”轉化[1]。與傳統測量手段相比，三維激光掃描技術具有不用照準部、掃描作業自動化、數據記錄自動化、獲取的數據信息豐富等特點[2]，已應用于古建筑測繪、虛擬現實、變形測量、林業調查等領域。文獻[3-12]嘗試采用三維激光掃描技術代替傳統全野外數字測圖方法，以減輕測量人員的外業工作強度，愛德華三坐標回收，但是這些實驗普遍存在作業面積小，精度評定點數少等特點，不具說服力，代表性不強。

雖然三維激光掃描儀單測站采集數據精度高、速度快，但是要獲取完整的地形點云數據，則需多站掃描拼接。文獻[3-12]的三維激光掃描儀測量地形的作業方法，采用全站儀或GPS-RTK進行控制測量、布設并測量標靶，準確掃描標靶，基于標靶進行內業測站間拼接和坐標轉換，愛德華三坐標升級，從而得到大地坐標系下地形的點云數據，效率低、工作量大，僅在精細地形測繪[8-9]、地物單一的礦山地形測繪[3，6，10]、難及區域的地形測繪[5，11]等方面得到了嘗試應用。

造成三維激光掃描作業過程復雜繁瑣，制約了其在地形測量方面推廣應用的主要因素有:

(1)標靶：布設標靶、測量標靶、掃描標靶、回收標靶、內業提取標靶等一系列針對標靶的操作[3-11]，使得每測站耗時估計增加約5min。

(2)全站儀：采用全站儀布設導線[8]，然后測量標靶，愛德華三坐標置換，使得每測站平均增加至少3min。

(3)對中整平：在控制點上布設掃描測站，要求對中整平，使得每測站耗時增加1～2min[3-8，12]。

(4)三腳架: 采用三腳架固定儀器，測站轉站時，為保護掃描儀需關機，下一站重新開機并初始化，使得作業時間增加至少2min[3-12]。

(5) 測圖軟件: 多種軟件組合使用，缺少專業的基于三維點云的地形測繪軟件[4-12]。

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