【测绘革新】SLAM移动扫描技术如何重塑城市地形测绘?

2025-02-28 10:48 智图云事业部

你是否还在为传统测绘作业方式开展城市地形测绘的低效与高成本头疼?今天带你认识测绘界的"黑科技"——SLAM移动扫描技术!无需驻车封路、无需三脚架,边走边扫就能获取毫米级精度的3D数据,重塑城市地形测绘!

图片
图片


01

SLAM技术介绍

同时定位与制图(SLAM )并不是一种特定的软件应用,甚至也不是一种单一的算法。SLAM 是 20 世纪 80 年代开发的一种技术过程的广义术语,它能使机器人能够在没有地图的情况下自主地在新环境中导航。


尽管SLAM 的运行方式有很多。但我们仍然可以对它的一些基本理念进行简单概括:当设备启动时,设备会利用搭载的多种传感器例如激光雷达、摄像头等来实时获取周围环境数据,SLAM 技术会对传感器数据进行处理,以 "识别 "周围环境的特征。这样,SLAM 就能建立一个粗略的地图,并对机器人的位置做出初步估计。


图片


SLAM 会在该设备移动时计算它的初始位置,从设备的传感器中收集新数据,并进行新的(和改进后的)位置评估。设备一旦有了新的位置评估,便会依次更新地图,从而完成一次循环。通过不断重复这些步骤,SLAM 跟踪机器在环境中移动的路径。同时,它还能绘制详细的地图。


事实上,在几乎所有需要实时三维地图的机器运行应用中,你都能看到SLAM的身影。在测绘领域,SLAM技术的典型应用就是VLX移动测量系统。VLX移动测量系统采用高精度校准的传感器和SLAM 技术相结合的制图优化技术。这使您能够边走边捕捉三维点云和全景图像,可为复杂环境(如城市街道、工厂、办公室等)提供快速、全面的记录。


代表设备


图片

NavVis VLX


    • 激光扫描仪数量:2x32线

    • 每秒点数:1280000点

    • 摄像头数量:4

    • 图像分辨率:4x2000万像素

    • 点云精度5mm


02

SLAM技术重塑城市地形测绘


城市地形测绘是指对城市空间特定区域内的自然与人为特征,如道路、建筑物、桥梁等户外环境和结构数据进行获取并输出专业图纸、模型的过程。这一过程可为各种工程、建筑、施工及土地开发项目提供了准确、全面的数据支撑。


传统测量手段依赖自动化全站仪与棱镜这一组合进行精确测量。他们会在实地逐一将棱镜安置于待测点上,测量并记录每一个关键点的测绘数据,在无高层建筑的区域使用RTK测量也很常见。


相较于传统测量手段,使用VLX设备进行数据采集的技术手段,无论是自动化程度还是效率都远超前者。


图片


VLX通过激光雷达、摄像头和其他传感器实时捕捉周围环境数据,利用SLAM算法识别环境特征,构建3D地图并推断自身位置。随着设备移动,SLAM算法不断优化地图并提高位置估算精度。VLX每秒可重复上述步骤数千次,生成高精度3D地图,适用于复杂城市地形测量和碎部测量


图片



03

使用VLX开展城市地形测绘流程


使用VLX开展城市地形测绘工作流程:


1️⃣ 建立控制网:在测区布设测量控制点


2️⃣ 数据采集:穿戴NavVis VLX,以步行速度采集3D数据和高清全景图。


3️⃣ 实时监控:通过内置触摸屏界面实时监控扫描进度,标记控制点。


4️⃣ 数据上传:将数据上传至智图云云端平台进行自动处理和优化。


5️⃣ 成果输出:使用专业软件制作DTM、DEM或CAD地图等交付成果。


图片



04

VLX 十大技术优势

  1. 提升扫描速度

    传统全站仪需11小时的工作使用 VLX扫描仪只需2小时即可完成同样的工作。

  2. 高精度:

    NavVis VLX 可生成精度5毫米或更高的点云,足以分辨路缘等细节。

  3. 全面扫描数据

    内置触摸屏界面实时反馈扫描进度,确保数据无遗漏。

  4. 自动配准:

    云端自动配准点云,减少人工操作。

  5. 逼真的点云图像:

    搭载多个360°摄像头捕捉高清图像,搭配智图云可生成如照片般逼真的3D数据集。

  6. CAD可交付成果自动化

    结合第三方工具(如CoProcess)自动提取线形图和细节,快速生成高质量CAD交付成果。

  7. 提升安全性:

    可在100米或更远的范围内进行测量,在获取道路线路或其他环境数据时,而不会将自己置于危险之中。

  8. 无需封路:

    边走边扫,避免交通管制,降低客户成本。

  9. 减少差旅时间和花费

    支持在web端开展虚拟测绘,无需多次往返现场。

  10. 通用性强:

    适用于工业设施、建筑工地、桥梁、十字路口等各种复杂环境。

图片


VLX设备正在迅速改变城市地形测量的方式,通过提高效率、降低成本、增强安全性,为测绘行业带来了前所未有的机遇。


图片