地下排污管线调查可以如此简单快速--geoslam

项目背景

由于历史原因，济南市中很多生活污水，工业污水直接排放到地下雨水管沟中，造成城市环境污染，给居民生活和城市发展带来了极大的不利。为了城市的环境保护和可持续发展，济南市决定对其污水排放进行治理，但是由于家底不清，资料不全，管理不力等原因，各地下排水沟及排污口的地理信息数据基本没有，因此必须进行勘察测绘，调查绘制排水沟平面图以及各排污口的平面位置及高程信息。此次调查任务由济南勘察测绘研究院承担，其在实际调查中发现地下排水沟中污水遍布，气味难闻，常规设备如GPS、全站仪等无法进行使用，而且测绘人员无法在其中久待，如果采用物探设备勘测，因资料缺乏，排水沟的走势方向都不清楚，无法进行作业而且精度不高，容易错测漏测，采用开挖方式成本又太高。基于此种现状，济南勘测院创新的采用了GeoSLAM手持移动扫描仪ZEBREVO进行外业数据采集，完成外业调查工作。ZEBREVO是一种基于SLAM算法的移动测量系统，其无需GPS，手持式边走边扫，移动灵活，适合室内等封闭空间数据采集。

技术优势

体积小，重量轻，仅重3.5kg ，手持式 GEO-REVO 可在多种复杂环境下快速部署并进行工作。

无需 GPS 与繁琐操控，一键式运行。

单人作业，无需传统测量方式两人一组，费时费力。

改变传统测量方式，采集所有现场数据，使数据成果有可追溯性。

采集数据，可生成多样化成果，一次采集，可适用于多次分析。

测量精度高，数据更准确，将现场搬回办公室，对任意位置进行量测。

质检更方便，原始数据进行留存，随时作为检验依据。

解决方案

外业流程

ZEB-REVO外业操作简单，一键开机后1分钟完成初始化，之后拿起扫描头，背上放有电池和数据记录器的背包后就可以在走动中完成扫描了，其扫描测程30米，扫描视野水平270°，垂直360°，点云相对精度1.5cm，可以保证你放心的采集你所需的数据。一个500多米长的地下排水沟，半小时即可扫描完成。

图1 ZEBREVO初始化完成准备开始扫描

图2 ZEBREVO扫描作业

ZEBREVO采集的点云数据坐标是相对的，需要转换成绝对坐标，只需在地下排水沟两端布设控制点，扫描时将球形标靶架设在控制点上，最后通过后处理软件进行校正即可。

图3 使用天宝R8 GNSS接收机布设控制点

图4 GeoSLAM Hub 软件自动处理点云

图5 点云截图

制图生产与排污口坐标提取

数据采集完成后导入处理软件进行自动点云拼接，利用 Trimble RealWorks 软件进行点云编辑制图以及排污口特征点提取。 Trimble RealWork 软件功能强大，提供基于点云的制图功能，可以根据点云绘制线划图。

图6 在Trimble RealWorks软件中进行点云制图

Trimble RealWork 软件中提供特征点提取工具，可以将排污口特征点提取并编码，带有编码的特征点数据可导入到EPS等测图软件中进行符号化成图。

图7 特征点编码提取

三维建模

ZEBREVO的数据可以直接导入到ContextCapture进行三维实景建模，三维模型可以辅助规划设计人员更好的进行改造方案的设计。

图8 地下排水沟三维模型

图9 地下排水沟三维模型

项目总结

GeoSLAM手持移动扫描仪基于SLAM算法，无需GPS，操作简单，边走边扫，移动灵活，可以随时随地执行扫描作业，特别适合室内、地下等封闭空间的扫描测量工作。相比架站式扫描其效率能够提高8倍，内业点云自动拼接，无需人工干预，同时结合强大的Trimble RealWorks点云处理软件，能够提供丰富的交付成果，满足各行业应用。

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