岩体激光扫描误差分析

随着地面Lidar扫描系统的不断升级，其标称精度也不断提高，但实际工作中却并非如此，除了近距离小模型扫描时用的手持式高精度扫描仪由于其现场扫描条件较好、干扰因素较少可以接近或达到其标称精度以外，其他野外工作环境下要想达到毫米级的精度基本是不可能的（张文，2011）。此外，全站仪、GPS等传统测量技术都有相应的测量规范和标准作为工作指导，并且有良好的年检机制，可保证仪器设备的良好性能。而在激光扫描测量领域，目前还没有统一的NV3pl：初始平面拟合时随机选取的3个点的法向量；NV：每个点的法向量；Tol：可接受点与其平面模型间的距离阈值；PD：点与平面模型间的距离；Rθth：角度阈值

图4-15　顺序法向量检测算法流程图

标准和测量规范，各厂家都用自己的方式描述产品的性能。鉴于此现状，岩体激光扫描时要想采集到精度较高的表面数据，除了设备本身的仪器误差和系统误差要尽量消除或减小以外，分析其理论误差产生的原因，提出相应减小误差的建议，对外业扫描时提高数据采集的精度起到指导意义。(www.xing528.com)

地面Lidar扫描仪在进行激光测量时不可避免地会产生误差，根据误差理论可分为系统误差和偶然误差（Lichti et al，2004），系统误差会引起扫描时坐标点的偏差，如扫描仪发射的激光束具有发散特性，会导致角度定位的不确定性；岩体表面发射率以及粗糙度的影响，这些因素都会造成岩体点云数据中含有一定的系统误差。偶然性误差则是一些随机性误差的综合体现，如扫描仪架站不合理以及后视定向带来的误差。系统误差可通过公式改正或修正扫描仪系统予以消除或减小，偶然误差则需要在岩体数据采集时通过合理的技术方案有意识地避免。