地面三维激光扫描技术与应用 谢宏全 谷风云编著 武汉大学出版社 地面激光雷达技术与应用 点 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 地面激光扫描
• 三维重建
• 激光雷达
• 点云处理
• 地理信息系统
• 测绘
• 遥感
• 谢宏全
• 谷风云
• 武汉大学出版社

店铺： 翰林书苑图书专营店

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307174757

商品编码：27212217739

丛书名： 地面三维激光扫描技术与应用

开本：16开

出版时间：2016-02-01

地面三维激光扫描技术与应用

作  者: 谢宏全,谷风云 编著 定  价: 35 出?版?社: 武汉大学出版社 出版日期: 2016年02月01日 页  数: 270 装  帧: 平装 ISBN: 9787307174757 ●第1章绪论1
●1.1基本概念.1
●1.2三维激光扫描系统基本原理.2
●1.3三维激光扫描系统分类.4
●1.4地面激光扫描系统特点.7
●思考题
●第2章地面激光扫描设备9
●2.1国外地面三维激光扫描仪简介9
●2.2国内地面三维激光扫描仪简介19
●2.3手持式三维激光扫描仪简介.23
●2.4拍照式三维激光扫描仪简介.27
●2.5特殊用途的三维激光扫描仪简介.29
●2.6三维激光扫描技术研究概述.34
●2.7存在的问题与发展趋势.37
●思考题39
●第3章地面激光扫描点云数据采集.40
●3.1野外扫描方案设计.40
●3.2基于标靶的点云数据采集45
●3.3全站仪模式获取点云数据51
●3.4点云数据误差来源与精度影响分析54......

内容简介

本书共11章，全面和系统地介绍了地面激光雷达技术与应用方面的内容。靠前章简要介绍基本概念与原理，分类和特点；第2章介绍靠前外多类型的地面三维激光扫描设备；第3章介绍地面激光扫描点云数据采集的方法，点云数据误差来源与精度影响分析，点云数据格式与缺失成因分析；第4章介绍地面激光扫描仪精度检测的相关内容；第5章介绍点云数据处理的主要流程；第6章介绍基于点云数据的三维建模方法与应用；第7章介绍地面三维激光扫描技术在传统测绘中的应用；第8章介绍地面三维激光扫描技术在文物保护领域中的应用；第9章介绍地面激光扫描技术在地质研究、地质滑坡与灾害治理、矿业、林业、海洋领域中的应用；靠前0章介绍车载激光测量系统的概念、特点、系统构成与工作原理，靠前外车载激光测量系统设备，点云数据获取、处理、三维建模、工程应用等；靠前1章简要介绍机载激光测量系统的概念、结构、数据产品，内外业技术流程与应用领域。

谢宏全,谷风云 编著

谢宏全，男，教授，1964年5月出生于辽宁省葫芦岛。 1994年在阜新矿业学院获硕士学位，2005年在中国矿业大学（北京）获博士学位。先后在阜新煤炭工业学校、河北理工大学、淮海工学院从事教学工作。多年来一直3S集成技术与应用、遥感应用工程、三维激光扫描技术与应用方面的研究，曾主持市级与省级研究项目4项，2012年获国家测绘地理信息局卫星导航定位科技进步三等奖，发表论文80多篇，主编教材1部，参与编写教材2部，参与专著撰写1部。

《测量新视界：三维激光扫描与地理信息融合应用》 （请注意：本简介内容与您提及的《地面三维激光扫描技术与应用》以及《地面激光雷达技术与应用》等书籍在内容和侧重点上有所不同，旨在提供一个独立的、更侧重于现代技术融合与实践应用的图书介绍。） 内容梗概： 本书《测量新视界：三维激光扫描与地理信息融合应用》并非仅仅是传统测量技术的简单堆砌，而是深入探讨了当前最前沿的三维激光扫描技术，并将其与现代地理信息系统（GIS）、遥感（RS）以及人工智能（AI）等技术进行深度融合，旨在为读者构建一个全面、系统、实用的三维地理信息获取、处理、分析与应用框架。全书以理论与实践相结合的原则，从技术原理、仪器设备、数据处理流程、关键技术难点到多元化应用场景，层层递进，力求为地理信息科学、测绘工程、城市规划、建筑工程、文物保护、环境监测等相关领域的学者、工程师、技术人员及学生提供一份兼具深度与广度的专业参考。 第一部分：三维激光扫描技术基础与发展 本部分首先追溯三维激光扫描技术的发展脉络，从最初的简易测距设备到如今高精度、高效率的地面、车载、无人机载平台，梳理其技术演进的关键节点。重点介绍激光扫描的工作原理，包括激光发射、接收、时间飞行（Time-of-Flight, ToF）、相位测量等主流技术，并阐述不同测量原理所带来的精度、测距范围、扫描速度及环境适应性上的差异。 接着，我们将详细剖析当前市场上的主流三维激光扫描仪类型。这不仅仅是简单罗列品牌和型号，而是基于其技术原理、应用场景和性能指标进行分类比较。地面三维激光扫描仪，以其高精度和稳定性，在建筑、工程测量、文物数字化等领域扮演着至关重要的角色。本书将深入探讨其在室内外作业时的操作要点、参数设置以及数据采集策略。车载激光扫描系统，以其强大的移动性和效率，成为快速道路、管线、城市街景等大范围数据采集的首选。本书将聚焦其在道路安全评估、交通流量分析、智慧交通基础设施建设中的作用。无人机载激光扫描系统，则凭借其灵活性和空中优势，在地形测绘、林业调查、矿山监测、地质灾害评估等领域展现出独特的价值。我们将详细介绍不同载荷的无人机激光雷达系统（LiDAR），及其在复杂地形和环境下的作业技巧。 此外，我们还将探讨影响激光扫描精度的关键因素，包括仪器自身的误差、环境因素（如大气折射、光照强度、天气条件）、作业人员的操作规范以及目标表面的反射特性等。针对这些因素，本书将提供系统性的评估方法和有效的控制策略。 第二部分：三维激光点云数据处理与核心技术 激光扫描技术的核心在于生成海量的三维点云数据。本部分将聚焦于点云数据的后处理技术，这是将原始数据转化为有价值地理信息的关键环节。 首先，我们将详细讲解点云数据的预处理流程，包括： 数据配准（Registration）： 如何将来自不同站位、不同时间或不同传感器采集的点云数据精确地融合在一起，形成统一的坐标系下的点云模型。我们将介绍基于特征的配准、基于优化的配准（如ICP算法及其变种）等方法，并探讨其在不同应用场景下的适用性与局限性。 噪声与异常值去除（Noise and Outlier Removal）： 点云数据往往伴随各种噪声，如传感器误差、反射干扰等。本书将介绍基于统计学、空间滤波、机器学习等多种噪声去除技术，以提高点云数据的质量和后续分析的准确性。 点云滤波与分类（Filtering and Classification）： 对点云进行有选择性的保留或去除，例如移除天空点、植被点等，以突出关注的地物。同时，将深入探讨自动点云分类技术，如何根据点云的空间位置、几何特征、颜色信息（如果配备）等，将其自动划分为地面、建筑物、植被、水体等类别。我们将介绍基于规则、机器学习（如随机森林、支持向量机）以及深度学习（如PointNet, PointNet++）等先进的分类算法。 接着，我们将进入三维点云的建模与表达部分： 表面重建（Surface Reconstruction）： 从离散的点云数据生成连续的三维表面模型，如TIN（不规则三角网）、DSM（数字表面模型）、DTM（数字地形模型）等。我们将介绍泊松重建、Delaunay三角剖分等经典算法，以及针对不同数据特点的优化策略。 模型提取与特征识别（Model Extraction and Feature Recognition）： 如何从点云模型中自动提取特定的三维几何体，如建筑物轮廓、道路边界、树木冠层等。本书将介绍基于几何特征、拓扑结构以及机器学习的方法，用于目标对象的识别与量化。 语义增强与信息融合（Semantic Enrichment and Information Fusion）： 将分类后的点云数据与GIS数据库、遥感影像、BIM模型等其他地理空间信息进行融合，为点云数据赋予更丰富的语义信息，实现从几何信息到地理信息的升华。 第三部分：三维激光扫描技术与地理信息系统的深度融合 地理信息系统（GIS）是处理、管理、分析和可视化地理空间信息的强大平台。本书将重点阐述三维激光扫描技术如何与GIS进行深度融合，从而突破二维数据的局限，实现对现实世界更直观、更全面的表达与分析。 三维GIS的概念与技术架构： 探讨三维GIS的发展趋势，以及点云数据作为三维GIS核心数据源的应用前景。我们将介绍三维GIS的软件平台、数据标准和关键技术，例如三维场景渲染、空间分析等。 点云数据在GIS中的应用： 详细介绍点云数据如何被导入、管理和处理到GIS环境中。这包括点云数据的可视化、与矢量数据的叠置分析、地形分析（如坡度、坡向、汇流分析）、地物量算（如建筑物体积、植被蓄积量）等。 三维场景构建与可视化： 如何利用点云数据与其他三维模型（如BIM模型、CAD模型）以及纹理信息，构建逼真的三维地理信息场景。我们将讨论可视化技术，如实时渲染、漫游、飞行模拟等，以及其在城市规划、应急管理、旅游展示等方面的应用。 与遥感（RS）技术的协同应用： 探讨三维激光扫描技术与遥感技术（如高分辨率光学遥感、SAR等）的互补性。例如，利用遥感影像为点云数据提供纹理信息，或利用点云数据校正遥感影像的地形畸变。这种融合能够极大地提升地理空间信息的精度和丰富度。 第四部分：三维激光扫描技术的多元化应用领域 本书的最后一个部分，将聚焦于三维激光扫描技术的广泛而深入的应用。每一项应用都将结合具体的案例，深入剖析技术如何解决实际问题，并带来哪些价值。 城市规划与智慧城市： 如何利用三维激光扫描技术进行城市现状的精确测量与建模，为城市规划、地下管线普查、交通仿真、城市风貌评估、环境影响分析提供关键数据支持。尤其是在智慧城市建设中，三维点云数据是构建数字孪生城市的基础。 建筑工程与BIM集成： 在建筑设计、施工、运维全生命周期中，三维激光扫描技术可以实现建筑物的现状复核、施工进度监测、质量验收、竣工移交，并能无缝集成到BIM（建筑信息模型）流程中，实现“建筑信息模型”与“物理实体”的精准对应。 文化遗产保护与数字化： 如何利用高精度三维激光扫描技术对文物古迹进行数字化采集，生成高保真三维模型，用于历史研究、修复方案制定、虚拟展示、防灾减灾等方面，实现文物的“永生”。 环境监测与地质灾害防治： 在水文地质、地貌变化监测、滑坡、崩塌、泥石流等灾害区域的形变监测、灾害风险评估等方面，三维激光扫描技术提供了强大的数据支撑。例如，监测海岸线的侵蚀、冰川的退缩、森林的覆盖变化等。 交通基础设施测绘与管理： 包括道路、桥梁、隧道、铁路等交通基础设施的精细化测绘、变形监测、养护管理，以及智慧交通系统的构建。 工业应用： 在工厂设备建模、管线布置、大型结构件检测、逆向工程等领域，三维激光扫描技术也发挥着重要作用。 结论与展望： 本书在最后将对三维激光扫描技术与地理信息融合应用的现状进行总结，并对未来发展趋势进行展望。这包括更智能化的数据处理算法、更高精度和效率的传感器、与新兴技术（如AI、大数据、云计算、VR/AR）的更深度融合，以及在更多新兴领域的应用探索。 本书特色： 体系化、系统化： 从基础原理到前沿应用，构建完整技术链条。 理论与实践并重： 既讲解核心技术原理，又提供丰富的实际应用案例。 前沿性： 紧跟技术发展步伐，涵盖最新的算法和应用方向。 跨学科性： 融合了测绘、地理信息科学、计算机科学、工程技术等多个领域。 实用性： 为从业人员和研究者提供解决实际问题的思路和方法。 目标读者： 测绘工程、地理信息科学、遥感科学与技术、计算机科学与技术等相关专业的本科生、研究生。 从事三维激光扫描技术、地理信息系统、遥感应用、城市规划、建筑工程、文物保护、地质灾害、环境监测等领域的工程师、技术人员、科研人员。 对三维地理信息技术感兴趣的各界人士。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就非常有深度，让我对接下来的阅读充满了期待。我对地面三维激光扫描这项技术一直非常好奇，它究竟是如何实现对现实世界进行如此精确的数字化捕捉的？书中提到的“地面三维激光扫描技术”，顾名思义，应该是会详细介绍其背后的原理，比如激光是如何发射、反射以及如何通过接收到的信号来构建三维模型的。我特别希望能了解到各种不同类型激光扫描仪的工作机制，它们之间有什么优缺点？在应用方面，书中提到的“应用”更是吸引我。我猜想，这本书不会仅仅停留在理论层面，而是会深入探讨这项技术在实际工程中的部署和效果。例如，在城市规划、建筑修复、考古勘探，甚至是电影特效制作这些领域，地面三维激光扫描是如何发挥作用的？它能够为这些行业带来哪些革命性的改变？我希望书中能够有真实的案例分析，展示扫描数据如何被处理、分析，并最终转化为有价值的信息。光是想象一下，利用这种技术能够以前所未有的精度和效率进行测量和建模，我就觉得它在现代科学技术领域扮演着越来越重要的角色，这本书无疑会是了解这一前沿技术的重要窗口。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对地理信息科学领域略有涉猎的爱好者，我一直关注着各种新兴技术的应用。这本书的书名，特别是“地面三维激光扫描技术与应用”，一下子就抓住了我的眼球。我一直在思考，这项技术究竟能为我们理解和改造世界带来多大的突破。我非常期待书中能详细阐述其核心的技术原理，例如，激光脉冲的发射和接收是如何精确计时，从而计算出距离的？点云数据的生成过程又是怎样的？除了基础原理，我更关心的是它的应用场景。书中提到的“应用”两字，让我联想到诸如城市基础设施的数字化存档、地质灾害的监测与预警、甚至是虚拟现实环境的构建等。我希望能够深入了解这些应用背后的具体方法和流程。比如，如何通过点云数据进行精度评估？在实际应用中，会遇到哪些技术挑战，例如数据量巨大、处理复杂性高，又该如何克服？这本书能否提供一些解决方案或者最佳实践的指导？我相信，一本好的技术书籍，不仅要解释“是什么”，更要解答“怎么做”以及“为什么这样做”。我期待这本书能够给我带来这样的深度洞察，帮助我更好地理解地面三维激光扫描技术在推动相关行业发展中的价值。

评分☆☆☆☆☆

当我看到“地面三维激光扫描技术与应用”这个书名时，立刻就联想到了它在实际操作中的强大潜力。我一直对如何将现实世界精确地数字化表达充满兴趣，而激光扫描技术无疑是实现这一目标的关键。我期待这本书能够深入剖析这项技术的底层逻辑，例如，激光扫描仪是如何通过发射激光束来测量距离的？光斑的形状、密度以及扫描速度等参数是如何影响最终生成的三维点云数据的？此外，对于点云数据的处理和分析，我也希望能够有所了解。书中提到的“应用”部分，让我对接下来的内容充满了想象。我猜想，这本书会涵盖相当广泛的应用领域，比如，在城市规划和管理中，如何利用三维点云数据进行城市空间分析和仿真？在文物保护方面，它能否帮助我们进行高精度的三维数字化记录和修复？甚至在工业制造领域，它是否可以用于产品质量检测或逆向工程？我希望书中能够提供一些具体的应用案例，并深入分析其技术优势和实际效果。一本好的技术书籍，应该能够激发读者的探索欲，并且提供解决实际问题的思路，而这本书给我的感觉正是如此。

评分☆☆☆☆☆

我对于建筑工程领域的一些最新技术非常敏感，而“地面三维激光扫描技术”无疑是近年来备受关注的热点之一。我希望这本书能够非常系统地介绍这项技术。从技术原理上来说，我非常想了解不同类型的激光扫描仪（例如，脉冲式、相位式）的工作方式有什么差异，它们在精度、扫描速度、测量范围等方面各有什么优势和劣势。另外，对于数据采集后的处理流程，例如点云的配准、去噪、滤波、以及模型重建等过程，我期待书中能有详细的讲解，最好能包含一些常用的算法或者软件工具的介绍。在应用层面，我尤其对它在建筑行业的应用感兴趣。比如，如何利用地面三维激光扫描技术进行建筑物的现状测绘？它在古建筑保护、工业厂房的改造升级、甚至是 BIM (建筑信息模型) 技术的集成应用方面，能够发挥怎样的作用？我希望书中能够提供一些生动的案例，展示这些技术是如何解决实际工程问题，提高工作效率，降低成本，并且提升工程质量的。这本书的编著者都是武汉大学出版社的，这让我对它的学术严谨性和内容的权威性充满信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名给我的感觉是既专业又实用，特别是“应用”这个词，让我对接下来的阅读充满了期待。我一直对地理测绘和工程测量领域的最新技术发展很感兴趣，而地面三维激光扫描技术无疑是其中的佼佼者。我非常希望能在这本书中找到关于这项技术原理的详细阐述，比如，激光是如何被发射出去，然后被物体反射回来，以及接收器又是如何捕获这些信息并计算出距离和方向的。点云数据是如何生成的，又有哪些因素会影响点云数据的质量？除了技术原理，我更关注它的实际应用。书中提到的“应用”两字，让我联想到很多可能性，比如，在城市规划中如何利用它进行精细的城市模型构建？在地下管线普查中，它能否提供更准确的数据？甚至在自然灾害评估中，它能否帮助我们快速准确地掌握灾情？我希望书中能够提供一些具体案例，展示这项技术是如何在这些领域发挥作用的，并且最好能有一些量化的成果，比如提高了多少效率，降低了多少成本。一本好的技术书籍，应该能够帮助读者从理论到实践都有所收获，而这本书给我的感觉正是如此。