三维扫描的毕业论文

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浅谈测绘新技术在房产测绘中的应用论文

1 引言

房产测绘是房屋管理工作的重要基础和依据之一，为房屋的产权、产籍管理提供房产及房屋用地的权属名称、界址范围、产权面积等资料，是产权登记及产权转移的重要依据，房产测绘成果具有法律效力;同时，房产测绘成果为房产评估、税费征收、开发交易抵押提供基础数据和依据，财政经济作用明显; 另外，房产测绘成果涉及大比例尺测绘的内容，可以作为城市基础地理信息更新的数据源，避免重复测绘和重复投入。可以看出，房产测绘作用重要、意义重大。

随着城市快速发展，各类综合建筑、异形建筑越来越多，如大型体育场馆和城市商业综合体的建设，为房产测绘工作带来了极大的难度，传统的测绘方法难于满足其测量要求，探讨新技术、新方法、新仪器在房产测量中的应用非常必要。

2 测绘新技术在房产测绘中的应用

2. 1 HZCORS在房产测绘中的应用

2. 1. 1 HZCORS简介

杭州市连续运行卫星定位综合服务系统( HZCORS) 是综合运用全球导航卫星系统( GNSS) 、计算机技术、现代移动通信技术、网络技术建成的现代测绘基准，由参考站网、数据通信网络、数据处理中心和用户四部分组成，各部分通过网络和移动通信技术连接为一个整体。HZCORS采用虚拟参考站技术，参考站网由杭州、余杭、萧山、临安、富阳、昌化、铜庐、建德、淳安九个连续运行GNSS 参考站组成。经过系统精度检核，HZCORS 实时动态定位测量精度水平方向优于± 3cm，高程方向优于± 5cm，在基础测绘、工程测量、城市规划、城乡建设等领域得到了广泛的应用。

2. 1. 2 HZCORS在房产测绘中的应用

在房产测绘的过程中需要进行控制测量工作，HZCORS 的应用，极大的方便了房产控制测量。当然，房产测绘控制测量的精度要求较高，末级平面控制网相邻控制点的相对点位中误差不超过± 0. 025m，最大误差不超过± 0. 05m，采用传统的CORS -RTK 测量模式难以满足其测量要求。可以在HZCORS 环境下，以HZCORS 基准站为起算点进行快速静态测量，该方法省去了寻找控制点、验证起算点精度的要求，无需在起算点架设仪器，节省了工作时间、减轻了劳动强度，提高了工作效率，同时，由于相邻控制点一般同步观测，相对精度较高，完全可以满足房产测绘平面控制点的精度要求。

同时，在房产平面图的测绘过程中，采用HZCORS 与全站仪相结合的方法，充分发挥彼此的.优势，在保证测量精度的同时，提高了工作效率。

2. 2 三维激光扫描技术在房产测绘中的应用

2. 2. 1 三维激光扫描技术工作原理

三维激光扫描系统集成了多种空间数据获取手段，由三维激光扫描仪、旋转平台、软件控制系统，数据处理中心、数码相机及电源等附件构成。测量时，由扫描仪发射激光脉冲，通过两块反光镜有序快速旋转，把激光脉冲按一定次序扫过目标区域，通过测量激光往返时间计算距离，编码器测量脉冲角度，最终得到测量对象的三维坐标。测量数据经过软件处理后，即可输出实体建模。三维激光扫描可以从事各类复杂大型、不规则、非标准的建筑的三维数据的采集，快速重构目标的三维模型。

2. 2. 2 三维激光扫描在房产测绘中的应用

采用三维激光技术进行房产测绘时，首选进行测绘踏勘，选择合适的扫描站点，合理的扫描站点可以提高扫描效率，避免出现扫描漏洞;由于三维激光扫描通过标靶来建立测量坐标系，无需定向，仪器安置完成后即可开始扫描，扫描时需要设置合适的分辨率，避免扫描分辨率过高得到过多的冗余数据、过低扫描精度较差的情况，同时要求对标靶进行高精度扫描; 扫描完成后，使用扫描站点的三维坐标和结合标靶数据进行扫描数据配准，将扫描数据转换到大地坐标系下; 数据处理完成后，从点云数据中提取房产要素数据，并进行图形绘制，得到房产图件。地面三维激光扫描具有非接触测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、高分辨率、高精度、数据兼容性好等优点，在人员无法到达的地点及结构复杂区域可以发挥传统测量模式无法比拟的优越性，丰富的点云数据可以真实的反映复杂结构建筑物的每一个细节，极大地缩短了外业工作时间，提高外业工作效率。由于获取的点云数据兼容性好，可以进行图形绘制及三维建模，在结构复杂、超大规模建筑物测绘时优势明显。

2. 3 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

2. 3. 1 免棱镜全站仪工作原理

免棱镜全站仪，相对于普通全站仪而言，无需协作式反射棱镜或接触式反射片，即可完成靶点三维坐标采集的坐标测量仪器，其常用光源均为LD 激光，适宜在测绘建筑物顶部等难以安置接触式反射设备的测区使用。同常规电子测距仪的原理基本类似，免棱镜全站仪测距均为采用脉冲波与相位波，用以实现目标点与仪器站间距离的测定，其中相位式测距的精度更高，而脉冲式测程更远。

2. 3. 2 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

免棱镜全站仪测量方法与普通全站仪类似，相对于普通全站仪而言，免棱镜全站仪具备以下优点: ①坐标采集过程较为简捷。在房产测绘中，免棱镜全站仪对于测程范围内的地物，无需前往放置接触式反射棱镜或反射片，即可在测站点完成目标靶点的坐标测量工作，降低了测绘工作强度，提高了危险场区测量的安全性; ②作业效率高，测量精度好。免棱镜全站仪测量时无需司镜人员协助，提高了测量的速度，同时针对高层悬空轮廓拐角等特征点，可以直接进行坐标测量，避免垂直人工投影照准或传统皮尺解析计算的误差来源，提升了观测的精度。

3 结论

目前，以连续运行卫星定位综合服务系统、三维激光扫描技术、免棱镜全站仪为代表的测绘新技术已经在房产测绘工作中得到了广泛的应用，保证测量精度的同时，提高了测量的效率，降低了劳动强度。但是，由于房产测绘的特殊性，与传统测量要求不同，需要采集大量的房产内部数据，包括地下室、楼梯间、电梯井、阳台等，传统的测绘方法必不可少。因此，在房产测绘的过程中，可以充分综合新技术与传统的测量方法，互相配合和补充，保证房产测绘成果的精度和可靠性。

目前，房产测绘成果已经成为城市基础地理信息的重要补充，然而，房产测绘要求与城市基础地理信息不同，如房产测绘成果不要求高程数据等。若使用房产测绘成果进行城市基础地理信息更新，技术设计在满足房产测绘要求的同时，需要充分考虑城市基础地理信息更新的要求。

3D打印又称为增材制造，近年来得到了快速发展，应用领域不断增加。我整理了浅谈3d打印技术论文，欢迎阅读!

3D打印技术

摘 要：3D打印又称为增材制造，近年来得到了快速发展，应用领域不断增加。本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析，对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。

关键词：3D打印;应用现状;教学领域

1 引言

3D打印，又称为增材制造，是快速成型技术的一种，被誉为 “第三次工业革命的重要标志”，以其 “制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来，随着3D打印技术的逐步成熟、精确，打印材料种类的增加，打印价格的降低，3D打印得到了快速发展，应用领域不断增加，不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用，也逐渐进入了公众视野，走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所，在教育、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用，作为教育工作者，本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上，重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。

2 3D打印概述

3D打印原理

3D打印(3D printing，又称三维打印)，是利用设计好的3D模型，通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。一般来说，通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2]，其中3D虚拟模型，可以是利用扫描设备获取物品的三维数据，并以数字化方式生成三维模型，或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型，有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型，比如123D Catch[3]。

3D打印的优势

与传统制造技术相比，3D打印不需事先制模，也不必铸造原型，大大缩短了产品的设计周期，减少了产品从研发到应用的时间，降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险，使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单，产品也更能凸显个性化。另外，3D打印是增材制造，使用金属粉或其他材料，使部件从无到有制造出来，大大减少了原材料和能源的消耗，生产上实行了结构优化。

3D打印的应用现状

近年来，3D打印得到了快速发展，几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域，使用3D打印相对快速地进行模具的设计与定制，打印复杂形状的各种零件，打印具有足够强度的个性化几何造型的物件。在航空航天、国防军工领域，3D打印应用于外形验证、关键零部件的原型制造、直接产品制造等方面。如空客公司从打印飞机小部件开始，逐步发展，计划在2050年左右打印出整架飞机。生物医疗领域，医学工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型，缺损下颌骨模型，患者外伤性脑内血肿颅脑模型等，用于辅助诊断并制定术前手术方案，降低了手术难度，减少了手术时间，为患者带来了精准化的治疗。人工椎体和人体气管软骨的打印让人体器官的3D打印成为可能。3D打印的处方药产品SPRITAM(左乙拉西坦)片剂可用于各种癫痫疾病的治疗。建筑工程领域，3D打印建筑不需使用模板，打印的建筑物重量轻，强度大，时间短，产生的建筑垃圾及建筑粉尘少，且可以循环使用，绿色环保。3D打印在首饰、食品、玩具和日常用品的设计和生产中也有广泛应用，可以很好地彰显用户的个性化特点和需求。3D打印在太阳能电池板和特殊材料的制造方面的应用也有突破。

3 3D打印在教学领域的应用

3D打印在教学方面的探索性活动也已经展开，并应用在数学、航空、电子、设计、机电工程、生物医学、天文等大部分学科中，取得了良好的教学效果。基于3D打印的快速生成能力，使得数字化模型能快速转化为立体实物，借助立体实物的生成过程及使用可以提高教学效果，增强学生合作、设计、创新等能力。

打印三维教具学具辅助教学

在课程教学中，借助于多媒体教学手段，一些抽象的图像可以相对直观的显示出来，但针对的是群体，形成的是暂时的视觉感受，印象并不是很深刻，也不易理解。借助3D打印，可以把数字化的图像转化成实物的教具和学具，每个同学都有机会亲手感受，而且还可以亲自设计、策划，无疑对知识点的理解，知识的掌握及应用有很大的促进作用。比如：数学课可以打印出几何曲面、剖面立体实物;动画设计可以打印出3D人物，动物角色模型，且可以根据实效及时修改;语文课可以把要讲解的地域打印出来，如北京的胡同，同学们可以拿着模型理解胡同的特点，体验胡同文化，讲述胡同的来龙去脉;机械制造课可以根据课程内容打印相关的零件、齿轮、连杆等。

实习实践过程中辅助创新设计

职业学校实习实践教学活动较多，钳工实习、数控机床实习、电子电工实习、动画设计、物联网设计等，都需要借助相应的模型，并设计出一定的模型。借助于3D打印，同学们对需要设计的模型有一个大体的认识，然后经过集体分组的讨论、设计、修改等过程，不仅能增加学生的学习兴趣，促进学生交互学习，协作学习，且能提高学生的设计水平、思维能力和实践能力。比如在模具设计实习中，采用项目式教学法，应用3D打印，学生分组设计、分组打印，学生在亲眼目睹自己的设计零件打印成型的过程及成品后，学习兴趣大增，多次讨论修改的过程也大大提升学生的设计水平。在CAD课程实践环节中，使用3D打印机，可以根据教学需要来设计教学内容，对学生的设计作品3D打印出来进行评比并组装，不仅使学生熟练掌握设计软件建模的基本思路和流程，而且对如何从设计作品到具体的实物的生成有一个明确的认识，有利于日后学生进一步的学习和发展。

就业创业指导

近年来，大学毕业生人数急剧增加，就业压力增大，国家大力提倡大学生创业，整个社会也兴起了一股自主创业的热潮。对于职业学校的学生来说，有一定的专业知识，有较强的动手操作能力，有创业的热情与激情。借助于3D打印设备，创业指导老师可以指导学生创办创意设计3D打印工作室，利用所学的专业知识，设计出相关产品并打印出来进行销售，同时也可为社会客户提供DIY服务，收取一定的培训费和制作费，也可以在校企合作的基础上为合作企业提供设计和3D打印服务。通过3D打印的上述创业实践活动，加深学生对专业知识的巩固、对设计过程的了解，并培养创新创业意识和能力。

图书馆应用

图书馆引入3D打印服务是图书馆从文献服务走向创新服务的途径。国外很多图书馆都开展3D打印服务，国内的综合图书馆，如上海图书馆、苏州图书馆也开展3D打印服务，高校中的上海交通大学图书馆也开展3D打印服务，并且通过举办3D打印设计大赛积极推广此项服务，通过比赛普及3D打印知识，让同学们了解3D打印前沿科技，启发学生们用创新思维发现问题、智慧解决问题。学校图书馆可以配备一两台3D打印机，并在保证健康和安全的基础上，充分考虑费用、提交步骤、等待和筛选时间等、制定详细的3D打印制度或政策，并鼓励学生打印原创作品，以发挥学生的专业特长，激发学生的创造力和想象力。

4 结束语

3D打印正从工业领域，走向各个应用领域。不久的将来，也会像电脑、手机、互联网一样进入我们的社会和每个家庭。教育工作者应积极利用这项新技术，促进教学模式和教学活动的创新，更好地提高教学质量和教学效果，提高学生的实践能力和创新水平。

参考文献

[1] 张飞相. 3D打印技术的发展现状及其商业模式研究[J]. 新闻传播， 2016(2)： 51-53.

[2] 李青，王青. 3D打印―一种新兴的学习技术[J]. 远程教育杂志2013(4)：29-35.

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