徠卡MS60全站儀在冰雪世界的掃描與建模

　　哈爾濱冰雪大世界始創(chuàng)于1999年，至今已經(jīng)舉辦了20屆，在過去的二十年，這里涌現(xiàn)出來一系列的經(jīng)典作品：五福塔、斷橋賞雪、蘇州印象、天朝鑾軒……以及世界上最大的哥特式建筑米蘭教堂、古羅馬斗獸場、歐式城堡大門等，東西方文化在這里激情碰撞，又相得益彰。

　　在第20屆冰雪大世界園區(qū)西南部，有一座形似紅色鯉魚的冰雪建筑，在魚尾兩側(cè)，拱形形狀、構(gòu)造精巧的幾座冰建筑就是采用了創(chuàng)新性的“黑科技”——?dú)饽ぜ夹g(shù)，建造而成的冰旅館和冰酒吧。哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院將這兩個奇妙建筑建造完成后，需要對兩個建筑外輪廓進(jìn)行掃描及建模，那么徠卡MS60能夠采集到此類冰雪混合物的點云數(shù)據(jù)嗎？在現(xiàn)場低于零下20℃的氣溫下，徠卡MS60全站儀能夠正常作業(yè)嗎？

　　一、外業(yè)掃描

　　由于冰酒吧和冰旅館各區(qū)域間有間隔，無法一站進(jìn)行掃描作業(yè)，所以本次掃描采用后方交會的方式設(shè)站，保證了各測站點云在同一坐標(biāo)系下。首先在合適位置布置反射片，并測量各點位坐標(biāo)；然后設(shè)備搬站時采用后方交會的方式進(jìn)行設(shè)站，點云無需拼接，免除了拼接誤差。

　　單站設(shè)置掃描方式采用全景掃描，水平間隔8公分，豎直間隔5公分，斜距設(shè)置為10米，掃描時間在15分鐘左右，冰旅館為三站，冰酒吧為四站，掃描及測量在兩個小時即完成。

　　掃描現(xiàn)場室外溫度低于零下20℃，低于設(shè)備標(biāo)稱的工作溫度，但是在整個掃描過程中，設(shè)備未出現(xiàn)異常情況，整個測量過程結(jié)束后設(shè)備只損失了20%的電量，完全滿足嚴(yán)寒地區(qū)的長時間掃描需求。

　　二、數(shù)據(jù)管理及建模

　　每個測站掃描得到的點云數(shù)據(jù)都可以在徠卡MS60中直接進(jìn)行3D瀏覽查看，并可以在工程項目中對各站掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行整體查看，檢查是否有遺漏，若有遺漏可在現(xiàn)場第一時間進(jìn)行補(bǔ)掃，避免返工造成的經(jīng)濟(jì)損失。

　　同時，外業(yè)采集完成后可以通過徠卡MS60配套的Infinity軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看和點云噪點的去除。并可以根據(jù)建模軟件需求，轉(zhuǎn)換為不同格式進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。

　　依據(jù)去噪之后的點云，可生成冰酒吧和冰旅館的格網(wǎng)模型：

　　使用3d Max生成建筑凈模：

　　總結(jié)：徠卡MS60可以對冰雪混合物進(jìn)行掃描操作，獲取高精度的點云數(shù)據(jù)，用于后續(xù)建模工作，但由于激光掃描到透明冰塊時會直接透過，因此無法獲取透明冰塊的點云數(shù)據(jù)。

　　徠卡MS60在嚴(yán)寒條件下仍能進(jìn)行正常作業(yè)，能夠滿足近7小時連續(xù)掃描測量。