三維激光掃描技術(shù)又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)。它是利用激光測(cè)距的原理，記錄被測(cè)物體表面大量密集點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息。結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)與圖像處理技術(shù)，將其掃描結(jié)果直接顯示為點(diǎn)云（pointcloud：無(wú)數(shù)的點(diǎn)以測(cè)量的規(guī)則在計(jì)算機(jī)里呈現(xiàn)物體的結(jié)果），可快速?gòu)?fù)建出被測(cè)目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。這樣全面的信息能給人一種物體在電腦里真實(shí)再現(xiàn)的感覺(jué)。因此，三維掃描技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域被譽(yù)為“繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命”。

  作為測(cè)繪領(lǐng)域里的高新技術(shù)，三維激光掃描技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于文物保護(hù)、城市建筑測(cè)量、地形測(cè)繪、采礦業(yè)、變形監(jiān)測(cè)、管道設(shè)計(jì)、飛機(jī)船舶制造、公路鐵路建設(shè)、隧道工程、橋梁改建等領(lǐng)域。地鐵集團(tuán)引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，目的是為了更好地了解隧道的現(xiàn)狀信息，判斷隧道的健康狀況，從而確保地鐵隧道的安全運(yùn)營(yíng)。

                  圖1 徠卡 ScanStation P40新一代超高速三維激光掃描儀

  三維激光掃描的應(yīng)用有以下特點(diǎn)：

  1.隧道掃描結(jié)果可以記錄隧道的真實(shí)狀態(tài)，直觀地展現(xiàn)隧道三維情況，通過(guò)多種視角的呈現(xiàn)，給人身臨其境的感覺(jué)。

                     圖2 深圳地鐵1號(hào)線某區(qū)段掃描結(jié)果整體視角圖

                      圖3 深圳地鐵1號(hào)線某區(qū)段掃描結(jié)果內(nèi)部視角圖

  2.可以記錄隧道的缺陷信息，并可以進(jìn)行量化，如標(biāo)注滲水區(qū)域或破損區(qū)域的面積等等。

  3.通過(guò)掃描隧道結(jié)構(gòu)獲得的點(diǎn)云信息，與隧道設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，可以得知隧道結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖紙的偏差。通過(guò)對(duì)比不同時(shí)期的兩次隧道掃描結(jié)果，也可以得知隧道結(jié)構(gòu)在此期間的變形情況。

                    圖4 隧道結(jié)構(gòu)的變形情況

                       圖5 隧道凈空水平最大寬度實(shí)測(cè)曲線圖

  4.利用三維點(diǎn)云圖可以直觀展示隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)——利用三維點(diǎn)云圖作為數(shù)據(jù)載體，可直觀顯示各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)。

            圖6 各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)

  5.三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)可發(fā)布為IE瀏覽器格式，即使沒(méi)有專業(yè)軟件，也可以進(jìn)行信息查詢。