「 刘一哥与GIS的故事」

最新三维激光扫描、激光雷达、倾斜点云、点云处理软件等，练习题库，包括单选题、多选题、判断题、名词解释、简答题等，持续同步更新ing！

三维激光扫描棋盘是用来校准和校正激光扫描仪的重要工具，主要用于提高扫描精度。为了精确测量，在棋盘的中心位置固定反射片。在条件不允许固定反射片是，可以采用免棱镜观测。注意：棋盘标定板要稳定布设，在测量和扫描两项工作完成之前，不可移动。一般情况，采用A3大小纸张，设置如下棋盘标识，打印张贴即可。按照扫描对象的特点，均匀张贴在表面上。

反投影: 将投影坐标系转换为地理坐标系，同样需要使用地图投影软件或库进行操作。正投影: 将地理坐标系转换为投影坐标系，通常使用地图投影软件或库进行操作。相机标定：使用已知的相机参数，将相机坐标系转换为世界坐标系或其他坐标系。坐标变换：使用已知控制点或变换参数，将局部坐标系转换为3D模型坐标系。: 使用已知的传感器参数，将传感器坐标系转换为世界坐标系或其他坐标系。矩阵变换：使用旋转矩阵和平移矩阵，将局部坐标系转换为3D模型坐标系。坐标变换：使用已知控制点或变换参数，将投影坐标系转换为局部坐标系。

新建项目、导入数据、处理、自动注册、坐标系转换、模型导出立和面模型导出等。

法如faro Scene2023数据处理（自动配准并转换坐标）的主要流程为：新建项目、导入数据、处理、自动注册、坐标系转换、模型导出立和面模型导出等。

FARO SCENE 2023是法如中国官方开发的一款相套配的三维数字化存档软件，该软件专门设计用于所有的Focus和第三方激光扫描仪，通过使用实时现场配准、自动对象识别、扫描图像配准和定位功能，能够帮助用户轻松而高效地处理和管理扫描后的数据。

文件头（Header）：描述PLY文件的元数据信息，包括文件格式、数据类型、数据数量等。文件头通常以关键字"ply"开始，并包括元素（element）、属性（property）和其他元数据的定义。属性（Property）：定义了每个元素的属性，包括名称、数据类型和数据数量。常见的属性类型包括坐标（x、y、z）、颜色（red、green、blue）、法线（nx、ny、nz）等。元素（Element）：定义了PLY文件中的几何元素，如点（vertex）、面（face）等。每个元素由其名称和元素数量组成。

QTR 可以打开和显示各种地形数据文件，包括DEM（数字高程模型）、DTM（数字地形模型）、LiDAR点云数据等。当勾选了【show in GoogleEarth】的时候，如果电脑上安装了GoogleEarth或则ArcGIS earth的时候，会自动在Earth中打开点云数据。QTR 允许用户将显示的地形数据导出为图像文件（如BMP、JPEG、PNG等格式），以便在其他应用程序中使用或共享。点击打开按钮，选择对应的点云las数据，也可以多个选择，点击打开即可。点击打开按钮，弹出打开数据窗口。

Quick Terrain Reader（QTR）是一款免费的软件工具，用于查看和分析地形数据。它是Quick Terrain Modeler（QTM）的轻量级版本，专门设计用于快速加载和浏览地形数据。

Quick Terrain Modeler（QTM）是一种专业的地形建模软件，用于处理和分析地形数据。它提供了一系列功能和工具，用于导入、可视化、编辑和分析地形数据，以生成高质量的地形模型和衍生产品。

Autodesk Recap是一款由Autodesk公司推出的三维扫描软件，它能够转换多种数据源（如点云、激光雷达、照片）为可视的三维模型。该软件的使用使得用户可以更容易地生成高质量、完整的三维模型。Autodesk Recap通常用于建筑、土木工程、汽车制造等领域，在这些领域中需要对实际场景进行数字化处理以便进行后续的计算和设计。此外，Autodesk Recap也支持多平台运行，如Windows、macOS和Linux系统。

点云数据的配准分为基于特征（特征点、特征线）的拼接和无特征拼接。特征点匹配的方法和全局ICP的方法。特征点的方法通过全局特征匹配达到全局配准，全局ICP的方法通过对变量空间进行搜索的方法达到全局最优解。

法向量，是空间解析几何的一个概念，垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。法向量适用于解析几何。由于空间内有无数个直线垂直于已知平面，因此一个平面都存在无数个法向量（包括两个单位法向量）。曲面法线的法向不具有唯一性（uniqueness），在相反方向的法线也是曲面法线。曲面在三维的边界（topological boundary）内可以分区出inward-pointing normal 与 outer-pointing normal, 有助于定义出法线唯一方法（unique way）。

打开CloudCompare软件，加载三维激光扫描点云，如下图所示：点击【工具类】→【其他】→【计算几何特征】，打开Geometric features窗口：邻域半径：用于查找最近邻点的球邻域半径。

本文讲解CloudCompare软件拟合功能实现（平面、球面、二维多边形、2.5D四边形）案例教程。 一、加载点云数据 二、拟合功能实现 1. 拟合平面 2. 拟合球面 3. 拟合二维多边形 4. 2.5D四边形

本文讲解CloudCompare删除点云中重复的点，起到点云压缩的作用。

在点云上拖动鼠标，绘制一个矩形，释放鼠标，弹出窗口，输入名称。 一、加载地形点云数据 二、基于点云数据的测量功能 1. 选择单点并显示信息 2. 选择两点并显示分割信息 3. 选择三点并显示相关三角形信息 4. 定义矩形2D标签 5. 保存当前标签（添加到点云子节点） 6. 刷新 7. 退出量测工具 三、注意事项

本文基于无人机摄影测量生成的地形点云数据讲CloudCompe表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。点云粗糙度是点云的一项重要的局部特征，粗糙度顾名思义，可以理解为点云表面的光滑程度，在点云识别方面,无论是人工设计阈值分割Q，还是机器学习分类，粗糙度都可以作为重要特征，计算原理很简单。CloudCompare软件提供了简单的点云粗糙度计算工具。

本文讲解CloudCompare点云的裁剪功能（分段、裁剪、筛选）。

如果点云是一个封闭的表面，则在当前视角背面的点将不会被看到。因此，该算法试图删除当前视口配置中应该隐藏的点。

本文讲述基于点云的三维模型重建方法，PoissonRecon是“Poisson Surface Reconstruction”的缩写，它是由约翰霍普金斯大学的Misha Kazhdan47提出的三角形网格生成算法的简单接口。

本文讲述cloudcompare软件中查看点云数据中任意一个点的索引和x,y,z坐标的方法。

滤波（Wave filtering）是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施，滤波分为经典滤波和现代滤波，是消除点云噪声的常用方法。本文讲述基于cloudcompare软件的点云滤波方法及案例，包括：高斯滤波、低通滤波、双边滤波、统计滤波、CSF地面滤波等等。

点云密度（Point Cloud Density），是点云的重要属性特征，反应激光点云的空间分布及密集程度，即可以直接反应目标地物的空间分布特点。和遥感影像一样，更多的点（密度高）意味着更高的分辨率，具有更多的信息，较少的点（密度低）意味着信息较少，将会影响信息的提取与处理。

生成常见几何体及基于模型生成点云，包括：平面、立方体、球体、圆柱体、锥体、圆环、碟形。

在内容列表中选中点云图层，点击【编辑】→【标量领域】→【将坐标导出到SF】。点击【编辑】→【标量领域】→【添加点指数为SF】。点击【编辑】→【颜色】→【高度坡道】。选择Banding，点击OK。

CloudCompare是一款功能强大的点云后处理软件，本文讲解CloudCompare中文版下载与安装方法。

点云处理与应用教程，逆向工程，三维建模系列专栏，中文版imageware13.2免费下载地址，【imageware实验教程】001：imageware13.2中文版安装教程（附软件包下载），刘一哥与GIS的故事！

SiScan软件可以对三维激光扫描的点云数据进行一些列的预处理操作，如：粗差剔除、点云抽稀、点云分割、调整水平面、删除分割面等等。

高度指的是两点之间的高差。选择【高度量测】工具，按住shift键不放，在点云上点击两个点，即可测出两点之间的高差，如下图的H1、H2。如下图的D1和D2。选择【两点距离测量】工具，按住shift键不放，在点云上点击两个点，即可测出两点之间的准确距离，如下图的D1。选择【坡度量测】工具，按住shift键不放，在点云上点击两个点，即可测出两点之间的坡度，如下图的S1。选择【角度量测】工具，按住shift键不放，在点云上点击3个点构造一个角度，即可测出角度，如下图。可以对测出的距离数据进行导出。

在SiScan软件中，点云的着色模式有：高程彩色、倾斜度、反射强度、自有颜色、点云测站、分隔片、分类7中，本文进行详细讲解。点云的渲染模式有多种，要根据具体需求灵活选择，提高工作效率。

文章目录1. 新建工程2. 打开工程3. 加载点云1. 新建工程打开StonexSiScan点云后处理软件，点击【新建】按钮。选择工程存放路径，输入工程名称。2. 打开工程点击【打开】按钮。浏览工程存放路径，选择pro1.prj工程文件，点击【打开】。3. 加载点云新建或打开工程，在点云上右键→添加点云数据。选择点云数据。点击【导入】。在点云上【右键】→【打开】。默认选择工程坐标系，点击【确定】。点云展示。...

一、CAD2014简体中文版安装1. 安装过程双击安装包：AutoCAD_2014_Simplified_Chinese_Win_64bit_dlm.sfx.exe，进行自解压。解压完成后，如下图所示，点击【安装】。接受许可，点击【下一步】。选择单击许可，输入序列号666-69696969，001F1，点击【下一步】。选择需要安装的产品，全部选择，点击【安装】。安装中。安装完成！2. 激活过程右键桌面上生成的AutoCAD 2014 - 简体中文 (Simplified C

1. 打开CAD 2014，新建一个文件，模板选择acadiso.dwt，如下图。点击多边形工具，选择南面的点云，点击空格键，保留多边形立面的点云，删除多余的点云。本文讲述CAD中加载点云并绘制立面图，然后在Sketchup中构建三维模型。点击选中点云→旋转。选择基点，确定旋转角度，即可完成点云的旋转。点击保存按钮，将立面图保存为dwg格式。2. 导入立面图点云数据，生成三维模型。2. 点击插入→创建点云。（4）2#教学楼西南立面。3. 立面三维模型拼接。（3）2#教学楼南立面。选取后的点云（俯视）

② 数据处理的软件。点云数据处理时，坐标纠正(又称为坐标配准，也称为点云拼接)是最主要的数据处理之一，由于目标物的复杂性，通常需要从不同方位扫描多个测站，才能把目标物扫描完整，每一测站扫描数据都有自己的坐标系统，三维模型的重构要求把不同测站的扫描数据纠正到统一的坐标系统下。张会霞(2010)认为三维激光扫描数据处理是一项复杂的过程， 从数据获取到模型建立，需要经过一系列的数据处理过程:通常包括数据配准、地理参考、数据缩减、数据滤波、数据分割、数据分类、曲面拟合、格网建立、三维建模等方面。

第一节 野外扫描方案为了获取高精度完整的点云数据，工作过程-般包括项目计划制订、 外业数据采集和内业数据处理三个环节。《规程)中指出地面三维激光扫描总体工作流程应包括技术准备与技术设计、控制测量、数据采集、数据预处理、成果制作、质量控制与成果归档。本章首先闸述制定扫描方案的方法，然后介绍外业扫描的步骤，最后对点云数据获取的误差来源与精度影响进行简要分析。3.1 野外扫描方案设计《规程》中对资料收集及分析、现场踏勘、仪器及软件准备与检查做出了具体要求。本节将参考学者的相关研究，对方案设计做简要阐.

地面三维激光扫描仪是地面激光扫描系统中最主要的硬件设备，近年来得到了快速发展，主要体现在品牌数量、性能指标、类型等方面的变化。本章主要介绍国内外主要设备的基本情况，对国内外研究现状进行分析，最后指出目前存在的问题与未来的发展趋势。2.1 国外地面三维激光扫描仪简介目前，生产地面三维激光扫描仪的公司比较多，随着地面三维激光扫描技术应用普及程度的不断提高，国外产品在中国的市场目前还占主导地位。它们各自的产品在性能指标上有所不同，以下简要介绍有代表性的公司产品。2.1.1 奥地利 Riegl公司的.

随着地理空间信息服务产业的快速发展，地理空间数据的要求越来越高。对地理空间数据的要求正朝着大信息量、高精度、可视化和可挖掘方向发展。地面激光雷达技术是一门新兴的测绘技术，已逐渐成为广大科研和工程技术人员全新的解决问题的手段。地面三维激光扫描技术与全站仪测量技术、近景摄影测量技术相比有其自身的优势，主要特点有：非接触测量、数据采用频率高、精度高全景复制等特点。本章主要学习三维激光扫描入门基础知识。主要内容有：一、基本概念；二、地面三维激光扫描仪测量原理；三、三维激光扫描系统分类；四、三维激光扫描系统特点；五、

常见的点云处理及可视化软件有： CloudCompare、Globalmapper、Pix4d、ArcGIS（Pro）、Lidar 360、PCL、Quick Terrian Model等等。

【点云概述】什么是点云、来源、种类、特点、处理？点云（point cloud）是空间中点的数据集，可以表示三维形状或对象，通常由三维扫描仪获取。点云中每个点的位置都由一组笛卡尔坐标 ( X , Y , Z ) (X, Y, Z) (X,Y,Z)描述，有些可能含有色彩信息 ( R , G , B ) (R, G, B) (R,G,B)或物体反射面强度（Intensity）信。