DB33T 1308-2023 城市軌道交通工程三維激光掃描技術(shù)規(guī)范

33浙江省市場監(jiān)督管理局發(fā)布I 2 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 8 8 8 9 本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定1城市軌道交通工程三維激光掃描技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用架站式和移動式三維激光掃描技術(shù)對城市軌道交通設(shè)施進(jìn)行檢測的GB50157—2013地鐵設(shè)計(jì)CH/T9016—2012三維地理信息模型城市軌道交通工程urbanrailtran注：包括地鐵、輕軌、單軌、有軌電車、磁2在點(diǎn)云中便于識別選取的結(jié)構(gòu)或設(shè)施角點(diǎn)、線狀地物交叉點(diǎn)接觸網(wǎng)導(dǎo)高h(yuǎn)eightofca4基本規(guī)定3最大測程不小于50m，最小測程不大于0.6m最小測程不大于0.6m/1√√√√√2√√○√√3—√√○√4√√√√√5—√○○√6—○○○○7○○○○○44.5城市軌道交通線路試運(yùn)行前，宜采用三維激光掃描技術(shù)對軌道交通設(shè)施進(jìn)行全面檢測，建立結(jié)構(gòu)狀態(tài)的初始檔案；線路運(yùn)營后，宜采用三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行定期檢4.6三維激光掃描儀器設(shè)備應(yīng)定期檢查與維護(hù)保養(yǎng)。5前期準(zhǔn)備5.1技術(shù)準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)5.1.1三維激光掃描作業(yè)前宜收集以下相關(guān)資料：b)控制點(diǎn)成果；d)巖土工程勘察報(bào)告、安全風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告等其他與軌道交通結(jié)構(gòu)相關(guān)的資料。5.1.2應(yīng)結(jié)合已有資料、實(shí)地踏勘及相關(guān)技術(shù)規(guī)范，編制技術(shù)設(shè)計(jì)書。技術(shù)設(shè)計(jì)書應(yīng)包括以下內(nèi)容：h)提交的技術(shù)成果。5.2標(biāo)靶選用及布設(shè)5.2.1標(biāo)靶按照功能可分為公共標(biāo)靶和控制點(diǎn)標(biāo)靶，其中公共標(biāo)靶用于點(diǎn)云配準(zhǔn)，控制點(diǎn)標(biāo)靶用于獲5.2.2標(biāo)靶按照結(jié)構(gòu)可分為平面標(biāo)靶和立體標(biāo)靶，應(yīng)選擇球形、圓形、方形或多面體等形狀，尺寸應(yīng)5.2.3標(biāo)靶顏色應(yīng)與現(xiàn)場環(huán)境形成反差。平面標(biāo)靶應(yīng)選用反射率差異大的材質(zhì)，立體標(biāo)靶應(yīng)采用整體5.3控制測量5.3.1當(dāng)點(diǎn)云測量成果要求提供絕對坐標(biāo)時(shí)應(yīng)布設(shè)控制網(wǎng)，并測量控制點(diǎn)標(biāo)靶的三維坐標(biāo)。5.3.2控制網(wǎng)宜布設(shè)為永久性控制點(diǎn)，平面與高程控制點(diǎn)宜結(jié)合布設(shè)。對于貫通后或是已運(yùn)營的區(qū)間5.3.3控制網(wǎng)平面測量宜采用衛(wèi)星定位測量或?qū)Ь€測量的方法進(jìn)行施測，衛(wèi)星定位的測量精度不應(yīng)低55.3.4控制網(wǎng)高程測量宜采用幾何水準(zhǔn)或高程導(dǎo)線測量的方法進(jìn)行施測，幾何水準(zhǔn)精度不應(yīng)低于5.3.5控制點(diǎn)標(biāo)靶的三維坐標(biāo)宜采用全站儀極坐6.1.1掃描儀的存儲空間及電池電量應(yīng)滿足作業(yè)時(shí)間需求，作業(yè)前掃描儀宜在觀測環(huán)境中放置不少于6.1.2進(jìn)行結(jié)構(gòu)狀態(tài)普查或資產(chǎn)調(diào)查時(shí)，6.1.4外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，應(yīng)檢查原始數(shù)據(jù)的完整性及有效性，并進(jìn)行數(shù)據(jù)6.2.1掃描作業(yè)時(shí)，掃描儀應(yīng)進(jìn)行整平，且掃描儀周圍不應(yīng)出現(xiàn)干擾掃描作業(yè)的移動物體。6.2.2掃描等級為一級、二級時(shí)，相鄰兩個(gè)掃描測站之間的距離6.2.5采用掃描結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)用于后續(xù)點(diǎn)云配準(zhǔn)時(shí)，相鄰6.3.1掃描儀應(yīng)固定在移動檢測車上，激光發(fā)射線宜垂直于軌道6.3.3點(diǎn)云點(diǎn)間距、點(diǎn)云線間距應(yīng)滿足點(diǎn)D——點(diǎn)云線間距（m）；v——行車速度（m/s）；f——掃描線頻率（Hz）。6.3.4當(dāng)需要獲取點(diǎn)云絕對坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)符合以6c)控制點(diǎn)標(biāo)靶的布設(shè)密度應(yīng)根據(jù)點(diǎn)云精度要求及集成傳感器的性能等確定；7.1.1數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括點(diǎn)云配準(zhǔn)、點(diǎn)云降噪a)掃描等級為一級、二級時(shí)，應(yīng)使用公共標(biāo)靶進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)，掃描等級為三級時(shí)可使用公共標(biāo)b)使用公共標(biāo)靶、結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，相鄰兩站應(yīng)采用不少于3個(gè)同名點(diǎn)建立轉(zhuǎn)換b)點(diǎn)云抽稀應(yīng)不影響目標(biāo)物特征識別與提取，且抽稀后的點(diǎn)云最大點(diǎn)間距應(yīng)符合表1中對應(yīng)掃7.2.1三維點(diǎn)云宜投影到二維平面上，以便于后續(xù)影像糾偏、斷面數(shù)據(jù)的提取和結(jié)構(gòu)表觀病害的識別7.2.3點(diǎn)云成果用于斷面幾何尺寸測量和限界檢測時(shí)，宜將點(diǎn)云坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至垂直于軌道中心線的平面直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)系橫軸與軌頂平面相切，縱軸垂直于軌頂平面，原點(diǎn)為軌距7.2.4當(dāng)需要獲取點(diǎn)云絕對坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)與控制點(diǎn)標(biāo)靶坐標(biāo)、其他集成傳感器數(shù)據(jù)等進(jìn)行融8.1.1隧道收斂監(jiān)測應(yīng)提取橫斷面上指定收斂測線的長度，不同期數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行對比分析。收斂變化量?——第i次收斂變化量（m——第i次收斂測線的長度（m0——初始收斂測線的長度（m8.1.2盾構(gòu)法隧道可根據(jù)其結(jié)構(gòu)斷面形式選用合適的數(shù)學(xué)模型，采取最小二乘法或其他擬合算法進(jìn)行7隧道斷面的橢圓擬合，提取橢圓的長軸和短軸，按公式(3)計(jì)算隧T——橢圓度（‰）；a——橢圓的長軸（mb——橢圓的短軸（mD0——隧道設(shè)計(jì)內(nèi)徑（m）。生成同軸斷面，通過計(jì)算半徑的差異量得到8.1.4環(huán)間錯(cuò)臺成果應(yīng)包含里程、環(huán)號、錯(cuò)臺位置、錯(cuò)臺弧長、錯(cuò)臺量等，成果8.2.1應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)斷面類型和測量方法，選擇合適的數(shù)學(xué)模型，提取垂直于結(jié)構(gòu)中線或軌道中線的點(diǎn)8.2.2斷面應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)內(nèi)壁遮擋物較少、8.2.3多期掃描成果對比時(shí)，斷面提取位置宜選取在同一里程處。8.2.4盾構(gòu)法隧道斷面幾何尺寸的掃描成果應(yīng)逐環(huán)解算，掃描成果應(yīng)包括里程、環(huán)號、水平直徑、橢8.2.5其他結(jié)構(gòu)的斷面幾何尺寸掃描成果宜包括里程、斷面尺寸圖等，同類型的結(jié)構(gòu)斷面宜采用定間8.3.1利用灰度影像進(jìn)行結(jié)構(gòu)表觀病害識別時(shí)，影像分辨率不8.3.2結(jié)構(gòu)表觀病害成果應(yīng)對滲漏水、混凝土缺陷等病害進(jìn)行識8.3.3結(jié)構(gòu)表觀病害識別應(yīng)基于灰度影像，采用人8.4.1車站有效站臺范圍宜對設(shè)備限界與車輛限界同時(shí)檢測8.4.2限界計(jì)算宜將點(diǎn)云成果轉(zhuǎn)換至垂直于直線軌道中心線的二維平面直角坐標(biāo)，橫坐標(biāo)軸與軌頂平8.4.3限界檢測應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)輪廓坐標(biāo)值建立限界的輪廓模型，其中車輛限界輪廓值一般只考慮平直線8.4.4限界檢測成果宜以單個(gè)區(qū)間為統(tǒng)計(jì)單位，并逐一列出8.5.1接觸網(wǎng)導(dǎo)高宜從點(diǎn)云數(shù)據(jù)中識別提取接觸線懸掛點(diǎn)和對應(yīng)位置軌面的相對高程，求差后獲取接88.5.2接觸網(wǎng)每個(gè)懸掛點(diǎn)均應(yīng)檢測，剛性接觸網(wǎng)應(yīng)分別對搭接部位的內(nèi)側(cè)、外側(cè)進(jìn)行檢測。8.6.2掃描影像圖應(yīng)包含線路、里程、環(huán)號、日期及影像分辨率等8.6.3應(yīng)用于結(jié)構(gòu)狀態(tài)普查、資產(chǎn)調(diào)查時(shí)，掃描影像圖標(biāo)注內(nèi)容應(yīng)清晰易讀，且不影響結(jié)構(gòu)表觀病害8.6.4應(yīng)用于軌道交通結(jié)構(gòu)的首次結(jié)構(gòu)狀態(tài)普查時(shí)8.6.5應(yīng)用于概略位置測量時(shí)，應(yīng)利用掃描影像圖提取里程，并根據(jù)車站與區(qū)間分界里程、現(xiàn)場的環(huán)8.7.1三維建模宜基于掃描點(diǎn)云及其他設(shè)備采集的影像數(shù)據(jù)（可量測實(shí)景影像、全景影像、地面攝影8.7.2三維建模宜采用絕對坐標(biāo)，紋理可采用激光強(qiáng)度影像或其他設(shè)備采集的影像。9.1因障礙物嚴(yán)重遮擋、水霧噪聲或其他因素影響內(nèi)業(yè)解算精度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)測。9.2掃描等級為一級時(shí)，應(yīng)符合以下要求：a)掃描儀的測距常數(shù)應(yīng)定期采用全站儀進(jìn)行b)當(dāng)掃描儀的測距常數(shù)超出其標(biāo)稱值時(shí)，應(yīng)根據(jù)測距常數(shù)對掃描成果進(jìn)行修正；M——較差的中誤差；9.3使用全站儀、測距儀、接觸網(wǎng)導(dǎo)高測量儀或其他常規(guī)儀器對掃描成果進(jìn)行抽檢時(shí)，宜符合以下要a)斷面幾何尺寸、收斂檢測成果宜使用全站儀斷面測量方法或手持測距儀長度測量方法進(jìn)行檢c)接觸網(wǎng)導(dǎo)高宜采用接觸網(wǎng)導(dǎo)高測量儀進(jìn)行檢d)結(jié)構(gòu)表觀病害標(biāo)注成果中的滲漏水、掉塊等病害的圖斑面積宜通過現(xiàn)場量測進(jìn)行檢核，檢核99.4采用三維激光掃描技術(shù)開展其他新(資料性)實(shí)物圖尺寸示意圖說明圓形可繞橫軸或豎軸可繞豎軸360°一注：具有強(qiáng)制對中的靶標(biāo)中心三維坐標(biāo)互換誤差不大于1.5mm。表B.1～表B.2給出了三維激光掃描作業(yè)記錄表格式及記錄內(nèi)作業(yè)員：檢測車編號：掃描儀編號：(口長雙輪口短雙輪口鋼輪口塑·推行方向：口小-大口大-小·雙輪部分：口左軌口右軌·校準(zhǔn)標(biāo)識：口里程標(biāo)口控制點(diǎn)基標(biāo)·校準(zhǔn)標(biāo)識：口里程標(biāo)口控制點(diǎn)基標(biāo)·推行方向：口小-大口大-小校核人： 1234(m)(m)(m)(m) 編號符號1由間斷線條填充的閉合曲線，按實(shí)際范圍標(biāo)記2由間斷波浪線填充的閉合曲線，按實(shí)際范圍標(biāo)記3滴漏滴漏64由菱形填充的閉合曲線，按實(shí)際范圍標(biāo)記5缺角缺角由黑色填充的三角形，按實(shí)際范圍填實(shí)6破損破損由小草皮填充的閉合曲線，按實(shí)際范圍標(biāo)記7由小黑點(diǎn)填充的閉合曲線，按實(shí)際范圍標(biāo)記8環(huán)間錯(cuò)臺錯(cuò)臺錯(cuò)臺9螺