南水北調(diào)中線工程通水進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，在這項(xiàng)宏偉工程中，測(cè)繪地理信息技術(shù)也發(fā)揮著不可忽視的重要作用。在對(duì)該項(xiàng)工程丹江口庫(kù)區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害體調(diào)查項(xiàng)目中，湖北省國(guó)土測(cè)繪院將三維激光掃描技術(shù)引入其中，為該項(xiàng)工程提供高質(zhì)量的測(cè)繪保障服務(wù)。

　　在地質(zhì)災(zāi)害體調(diào)查項(xiàng)目中，傳統(tǒng)的測(cè)繪方法受到地形復(fù)雜等因素的限制，得到的數(shù)據(jù)往往不夠精準(zhǔn)且耗時(shí)長(zhǎng)。湖北省國(guó)土測(cè)繪院根據(jù)這一現(xiàn)狀，在對(duì)丹江口庫(kù)區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害體調(diào)查工作的時(shí)候，選取了十堰市鄖縣城關(guān)鎮(zhèn)牧場(chǎng)溝村黃家槽滑坡等八個(gè)影響范圍大、對(duì)周邊威脅大、特征典型的重大地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)作為示范區(qū)，開展三維激光掃描技術(shù)重大地質(zhì)災(zāi)害測(cè)繪示范應(yīng)用，生產(chǎn)制作了包括地質(zhì)災(zāi)害體DLG數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、三維模型等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，將災(zāi)害體的變形細(xì)節(jié)特征真實(shí)展現(xiàn)在模型上，通過三維模型計(jì)算滑坡體土方量，并錄入《十堰市南水北調(diào)丹江口庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治一張圖示范建設(shè)》的地質(zhì)災(zāi)害防治管理綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，為今后的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查及信息系統(tǒng)提供精準(zhǔn)、直觀的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為減災(zāi)防災(zāi)和制定區(qū)域防災(zāi)規(guī)劃提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)。

　　三維激光掃描技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用在文物數(shù)字化保護(hù)、土木工程、工業(yè)測(cè)量、歷史古建筑物的恢復(fù)和保存等領(lǐng)域，在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急調(diào)查領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于探索階段。此次利用三維激光掃描儀對(duì)丹江水庫(kù)進(jìn)行大比例尺工程地質(zhì)測(cè)繪和勘查，研究出了一套地質(zhì)災(zāi)害體三維激光掃描測(cè)繪與建模的總體技術(shù)路線和流程，實(shí)現(xiàn)了立體、直觀的全方位展示地質(zhì)災(zāi)害體的全貌，豐富了地質(zhì)災(zāi)害體調(diào)查的技術(shù)手段和測(cè)繪成果表現(xiàn)形式，不僅降低了地質(zhì)災(zāi)害防治部門的工作成本，提高了應(yīng)急、調(diào)查、綜合防治的決策水平，也為湖北在地質(zhì)災(zāi)害測(cè)繪領(lǐng)域推廣應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。

　　三維激光掃描技術(shù)又稱實(shí)景復(fù)制技術(shù)，將任何復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及空間進(jìn)行掃描操作，并直接將各種大型的、復(fù)雜的、不規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)體或?qū)嵕暗娜S數(shù)據(jù)完整的采集到電腦中，進(jìn)而快速重構(gòu)出目標(biāo)的三維模型及線、面、體、空間等各種制圖數(shù)據(jù)，同時(shí)，它所采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)還可進(jìn)行各種后處理工作（如：測(cè)繪、計(jì)量、分析、仿真、模擬、展示、監(jiān)測(cè)、虛擬現(xiàn)實(shí)、等），它是各種正向工程工具的對(duì)稱應(yīng)用工具，即：逆向工程工具。所有采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)及三維建模數(shù)據(jù)都可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口格式轉(zhuǎn)換給各種正向工程軟件直接使用。

　　三維激光掃描技術(shù)有六大應(yīng)用方向：

　　1、可用于各種項(xiàng)目任務(wù)及產(chǎn)品戰(zhàn)略的系統(tǒng)仿真、戰(zhàn)略規(guī)劃、實(shí)效推延、電腦模擬、預(yù)研預(yù)演、虛擬現(xiàn)實(shí)分析及評(píng)估。

　　2、可用于實(shí)物原始三維數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)形態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)采集、非線性采集、快速原型、三維存檔、再設(shè)計(jì)、改造改進(jìn)、逆向三維重構(gòu)、任務(wù)仿真、模擬及評(píng)估、后測(cè)繪計(jì)量、倉(cāng)容計(jì)量、結(jié)構(gòu)特性分析及逆向反求、校驗(yàn)正向設(shè)計(jì)、各種結(jié)構(gòu)特性測(cè)試及試驗(yàn)、...等。

　　3、可用于改造工程中的工程規(guī)劃、吊裝、裝配、管道布線、方案評(píng)估、校驗(yàn)、布局仿真、三維可視化管理、...等。

　　4、可用于設(shè)施的變形、老化、維修、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、翻新、更新、加工、仿研、仿制、結(jié)構(gòu)分析、強(qiáng)度分析、靜動(dòng)力分析、加載分析、碰撞試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)仿真、內(nèi)視、...（如：通過應(yīng)力分析、有限元分析、變形分析、結(jié)構(gòu)特性分析等調(diào)用）。

　　5、可用于企業(yè)可視化管理及虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，如：訓(xùn)練、培訓(xùn)、試驗(yàn)、虛擬制造、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬試驗(yàn)、虛擬視景、仿真機(jī)可視化數(shù)據(jù)資源、評(píng)估、模擬、設(shè)施管理、三維建檔、設(shè)施維護(hù)、GIS展示、...等。

　　6、可用于設(shè)施的二維制圖還原（如：針對(duì)陳舊設(shè)施、年久失修的設(shè)施、數(shù)據(jù)缺損的設(shè)施、老化變形的設(shè)施等）及無(wú)紙化操作。

　　三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用范圍也很廣泛：

　　量化實(shí)景對(duì)象、三維信息采集、逆向三維重構(gòu)、逆向三維建模

　　空間數(shù)據(jù)反求、對(duì)象逆程設(shè)計(jì)、預(yù)研仿研仿制、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用

　　正向工程反證、逆向工程實(shí)施、概念設(shè)計(jì)仿真、逆向制圖還原

　　結(jié)構(gòu)特性分析、試驗(yàn)工程仿真、后數(shù)據(jù)測(cè)計(jì)量、目標(biāo)形變監(jiān)測(cè)

　　工程技效評(píng)估、電腦模擬實(shí)戰(zhàn)、環(huán)境適應(yīng)仿真、工程力學(xué)分析

　　對(duì)抗模擬推演、企業(yè)無(wú)紙操作、虛擬設(shè)計(jì)制造、科目效果測(cè)試

　　整合三維資源、創(chuàng)建三維流程、工裝工藝規(guī)劃、改進(jìn)改造工程

　　歷史資源修復(fù)、任務(wù)方案優(yōu)化、對(duì)象加載仿真、設(shè)施維護(hù)維修

　　模具設(shè)計(jì)制造、樣件樣板三維、機(jī)電產(chǎn)品檢測(cè)、三維造型設(shè)計(jì)

　　成型設(shè)計(jì)還原、壓模鑄模檢測(cè)、工藝檢測(cè)檢驗(yàn)、計(jì)量測(cè)繪分析

　　關(guān)于三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用解析如下：

　　三維激光掃描技術(shù)不同于單純的測(cè)繪技術(shù)（因?yàn)閭鹘y(tǒng)的高精度測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)很多，也夠用了），它主要面向高精度逆向三維建模及重構(gòu)，您知道，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)主要是單點(diǎn)精確測(cè)量，但用它做建模工作時(shí)就愛莫能助了，因?yàn)槊枋瞿繕?biāo)結(jié)構(gòu)的完整屬性需要大量的測(cè)繪點(diǎn)采集，少則幾萬(wàn)個(gè)，多則幾百萬(wàn)以上，這樣才能把目標(biāo)完整的搬到電腦中來，所以，用現(xiàn)代高精度傳感技術(shù)做輔助就解決了這個(gè)問題，三維激光掃描技術(shù)就是這類全自動(dòng)高精度立體掃描的技術(shù)。

　　三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用面非常寬廣，它是正向建模（如：由人工操作CATIA、UG、CAD、...）的對(duì)稱應(yīng)用，所以說它為逆向建模技術(shù)（如：從實(shí)體或?qū)嵕爸兄苯舆€原出模型）。逆向建模可以將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、使用等過程中的變化內(nèi)容重構(gòu)回來，然后進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)特性分析（如：形變、應(yīng)力、效能、過程、工藝、姿態(tài)、預(yù)測(cè)等）、檢測(cè)、模擬、仿真、CIMS、CMMS、虛擬現(xiàn)實(shí)、柔性制造、虛擬制造、虛擬裝配等，這對(duì)于有限元分析、工程力學(xué)分析、流體動(dòng)力分析等軟件來說是非常重要的，對(duì)于精度適合的工作還可以進(jìn)行后處理測(cè)繪、計(jì)量等。

　　總之，空間數(shù)據(jù)是一個(gè)復(fù)雜的、交錯(cuò)的、變化的屬性，表面結(jié)構(gòu)僅是這個(gè)屬性之一、而逆向工程的任務(wù)也將隨著環(huán)境量化、虛擬制造、柔性制造、工裝工藝、工件組合、數(shù)字工廠、流程操作、可視化仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等的應(yīng)用延伸而不斷擴(kuò)大，社會(huì)橫向應(yīng)用面也將進(jìn)一步廣闊。