三维激光技术在古建筑勘测中的应用研究

发布时间：2017-05-12 09:12

  本文关键词：三维激光技术在古建筑勘测中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三维激光扫描技术是一种全新的测绘手段，可以对待测绘物体进行全方位、各角度、内外全面和无接触式的数据采集，越来越多的应用到各个行业,在古建筑保护中，，三维激光扫描仪具有远程测绘、不接触古建筑本体、对古建筑本体伤害性小等特点，在古建筑勘测中受到越来越多的重视。 本文介绍了三维激光扫描技术在国内外的研究现状，古建筑面临的大量病害和损毁的严峻形势，古建筑测绘的内容，古建筑的特点和古建筑彩绘分类以及三维激光扫描技术在古建筑保护的应用方向。 详细论述了三维激光扫描外业在采集古建筑数据的要求和方法，针对古建筑彩绘的外业三维数据采集和影像数据采集提出了具体的采集方法和精度要求。针对古建筑点云数据进行了各种数据配准方法的比较，提出在古建筑数据配准时适合大小场景古建筑的配准方法。以点云剖面的形式辅助古建筑专业人员绘制手工测绘图纸，同时结合法式测绘对古建筑整体形变、梁架形变、柱子形变和墙体形变进行分析。 详细论述了关节臂测量系统对古建筑彩绘进行数据采集，基于色彩管理的理念对其进行影像数据采集，基于关节臂扫描数据对彩绘进行高精度三角网模型的建立，结合色彩还原后的照片，制作彩绘正射影像图。基于三角网模型和正射影像图对彩绘图谱研究和病害的研究。并论述了以三维激光扫描数据所生成的古建筑三维模型为依托，构建古建筑三维信息管理系统，以古建筑构件为单位，把古建筑相关二维和三维信息集中管理起来，方便古建筑的病害监测和资料查阅。 由于自身的特点和优势，三维激光扫描技术在古建筑勘测领域的应用会越来越广泛和深入。
【关键词】：三维激光扫描技术 古建筑勘测 数据配准 古建筑彩绘 三维信息管理
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P225.2;TU-87
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstracts4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-12
• 1.3.1 国外研究现状11
• 1.3.2 国内研究现状11-12
• 1.4 论文的研究目标和内容12-13
• 第二章 古建筑三维扫描数据采集13-20
• 2.1 古建筑概述13
• 2.2 古建筑整体扫描测绘13-15
• 2.3 古建筑彩绘扫描测绘15
• 2.4 古建筑彩绘拍摄15-16
• 2.5 数据配准16-20
• 2.5.1 基于特征的数据配准17-18
• 2.5.2 迭代数据配准18
• 2.5.3 配准方法比较18-20
• 第三章 基于三维激光扫描数据的古建筑勘测研究20-44
• 3.1 基于三维激光扫描数据的传统手工测绘20-21
• 3.1.1 古建筑传统手工测绘20-21
• 3.1.2 三维激光扫描技术在古建筑测绘上的优势21
• 3.2 基于三维激光扫描数据的古建筑手工测绘21-26
• 3.3 基于三维激光扫描数据的古建筑整体现状分析26-28
• 3.4 关键部位现状分析28-29
• 3.5 基于三维激光扫描数据的古建筑木结构现状分析29-32
• 3.6 基于三维激光扫描数据的古建筑墙体现状分析32-34
• 3.7 基于三维激光扫描数据的古建筑彩画现状分析34-44
• 3.7.1 彩绘现状色彩还原35-39
• 3.7.2 基于三维激光扫描数据的彩绘图谱研究39-41
• 3.7.3 基于三维激光扫描数据的彩绘病害研究41-44
• 第四章 基于三维激光数据建立古建筑整体仿真模型44-51
• 4.1 三维模型简介44-46
• 4.1.1 基于点云模型的三角网模型44-45
• 4.1.2 基于点云模型的 NURBS 曲面45
• 4.1.3 实体模型45-46
• 4.2 三维材质模型46-47
• 4.2.1 基于纹理映射的三维材质模型46-47
• 4.2.2 基于 UV 坐标的三维材质模型47
• 4.3 古建筑三维模型的建立47-49
• 4.3.1 古建筑三角网模型的创建48
• 4.3.2 古建筑实体模型的创建48-49
• 4.4 古建筑 uv 贴图的制作49-50
• 4.5 古建筑贴图模型的建立50-51
• 第五章 基于三维激光扫描数据的古建筑三维信息管理系统51-64
• 5.1 古建筑三维信息管理系统建设背景51-52
• 5.1.1 系统建设目标51
• 5.1.2 建设内容51-52
• 5.2 软件系统建设总体思路52
• 5.3 软件系统建设技术路线52-56
• 5.3.1 古建筑物及附属设施三维建模方案52-53
• 5.3.2 属性数据库结构53-56
• 5.4 古建筑信息管理系统平台选取和设计56-58
• 5.4.1 CityMaker Builder — 3D GIS 数据生产与维护平台56-57
• 5.4.2 CityMaker Server — 3D GIS 服务平台57
• 5.4.3 CityMaker Explorer —3D GIS 应用平台57-58
• 5.4.4 CityMaker SDK3D — GIS 二次开发组件库58
• 5.5 管理系统结构设计及子系统划分58-61
• 5.5.1 结构总体设计58-59
• 5.5.2 模块设计59-61
• 5.6 系统集成61-64
• 5.6.1 定制信息窗62
• 5.6.2 古建筑属性管理62-64
• 第六章 结论和展望64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 今后的研究和展望64-66
• 参考文献66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：359356