一般可根据被测工件要求的检测精度与三坐标测量机给定的测量不确定度相对比,看三坐标测量机精度是否符合要求。
三坐标测量机的技术规范中一般只给出单轴测长和空间测长的两个不确定度公式及重复精度值。但在具体测件时需要将被测参数的测量不确定度限制在一定范围内。一般测量时,要测量很多测点;在形位测量时,更有大量测点参与并带来测量误差,计算是很难的。因此从经验出发,在一般测量中,测量不确定度应为被测工件尺寸公差带的1/5~1/3。对于精密测量及复杂的形位测量要求很高,一般应为被测尺寸公差带的1/10~1/5。重要的是重复精度必须满足要求,因为系统误差还可以通过一定方法补偿,而重复精度应由三坐标测量机本身保证。
综上,用户应选用重复精度高一些的三坐标测量机;这不仅由于测量复杂件时,测点可能带入的误差比预想的要大(由于测头测杆变化或加长会引入更大的误差),而且三坐标测量机的精度会随使用次数增多而有所下降。
针对标靶扫描、全站仪辅助等因素造成扫描作业过程的复杂繁琐,提出了集成RTK的三维激光扫描技术测量地形的整体方案。采用网络RTK同轴同步测量扫描站坐标;两级拼接策略:地物点粗拼接与基于面搜索的ICP准确配准;采用测块四角或周边RTK点进行点云准确定向;采用自主研发的点云测图平台进行地形测绘。通过几种典型地形的实验验证,该方案使得扫描作业效率提高了约5倍,与现行全野外数字测图方法比较,作业效率提高了约3倍。基于全站仪的全野外数字测图方法仍是1∶500大比例尺地形测绘的主流方法,随着测图软件的不断更新,该方法的内业制图效率得到较大提升,但是外业仍需投入大量人力跑尺采点。三维激光扫描技术是测绘领域的高新技术,获取的数据由点云和影像组成,不仅记录了扫描对象的坐标数据和尺寸信息,更能自动记录其拓扑与纹理信息,使得传统点测量向“形测量”转化[1]。与传统测量手段相比,四川二坐标测量机,三维激光扫描技术具有不用照准部、扫描作业自动化、数据记录自动化、获取的数据信息丰富等特点[2],已应用于古建筑测绘、虚拟现实、变形测量、林业调查等领域。文献[3-12]尝试采用三维激光扫描技术代替传统全野外数字测图方法,以减轻测量人员的外业工作强度,但是这些实验普遍存在作业面积小,精度评定点数少等特点,不具说服力,代表性不强。
虽然三维激光扫描仪单测站采集数据精度高、速度快,但是要获取完整的地形点云数据,二坐标测量机售卖,则需多站扫描拼接。文献[3-12]的三维激光扫描仪测量地形的作业方法,采用全站仪或GPS-RTK进行控制测量、布设并测量标靶,准确扫描标靶,基于标靶进行内业测站间拼接和坐标转换,从而得到大地坐标系下地形的点云数据,二坐标测量机维修,效率低、工作量大,仅在精细地形测绘[8-9]、地物单一的矿山地形测绘[3,6,10]、难及区域的地形测绘[5,11]等方面得到了尝试应用。
造成三维激光扫描作业过程复杂繁琐,二手二坐标测量机,制约了其在地形测量方面推广应用的主要因素有:
(1)标靶:布设标靶、测量标靶、扫描标靶、回收标靶、内业提取标靶等一系列针对标靶的操作[3-11],使得每测站耗时估计增加约5min。
(2)全站仪:采用全站仪布设导线[8],然后测量标靶,使得每测站平均增加至少3min。
(3)对中整平:在控制点上布设扫描测站,要求对中整平,使得每测站耗时增加1~2min[3-8,12]。
(4)三脚架: 采用三脚架固定仪器,测站转站时,为保护扫描仪需关机,下一站重新开机并初始化,使得作业时间增加至少2min[3-12]。
(5) 测图软件: 多种软件组合使用,缺少专业的基于三维点云的地形测绘软件[4-12]。
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