随着城市经济的迅猛增长,一二线城市土地资源供需紧张局势日益凸显,过度依赖扩张新建用地的发展模式最终将导致不可持续的后果。推动“三旧”(旧城区、旧厂区、旧村落)改造,激活低效的存量土地资源,是有效利用有限土地资源和保障用地需求的关键措施。
根据国金证券的研究报告,2020年至2022年,我国城中村改造市场规模分别达到了1.24万亿元、1.36万亿元和6559亿元。在一线城市当中,在2023年广州计划实现城市更新固定投资目标2000亿元,同比增长60%。按照这种增速推算,预计今年全国城中村改造市场规模有望重新达到万亿元以上的水平。
2023年7月18日,住房和城乡建设部、国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、市场监管总局、体育总局、国家能源局印发《关于扎实推进2023年城镇老旧小区改造工作的通知》,部署各地扎实推进城镇老旧小区改造计划实施,靠前谋划2024年改造计划。
行业痛点
由于旧房的结构和布局往往不符合现代居民的需求以及建筑本身的结构问题,需要提前对改造建筑进行现场测量,获取现场实际图纸,基于图纸进行设计、规划。
传统测量方式以测距仪、全站仪测量为主,测量工作量较大,需要多人配合进行,耗费巨大的人力物力;且需要根据手绘草图绘制电子图纸,效率低,也容易出错。
三维激光扫描仪克服了传统测量的局限性,实现对建筑物进行无接触、快速、高精度扫描,生成点云模型,可基于点云模型自动生成二维平面图纸,解决了传统测量所带来的精度损失、工作量大等问题。
FJD Trion S1 三维激光扫描仪
克服了传统测量的局限性,FJD Trion S1三维激光扫描仪搭载领先的SLAM算法,能够快速采集空间点位信息,从而高效、精确地对真实世界进行逆向建模。
采用高精度激光雷达实现三维点云数据的获取和处理,不依赖于GNSS定位即可进行室内室外扫描。
FJD Trion S1采用轻量化设计,可实现手持、无人机、背包以及车辆等多平台搭载方式,适配多场景,实现全方位采集。通过不同的搭载方式,可以覆盖到平时难以到达或者观测的区域,同时,这种灵活性也大大提高了工作效率和数据精度,缩短了测量与建模的时间周期。
此外,轻量化设计还降低了携带和操作的难度,使得更多非专业人员也能轻松上手,为广泛应用奠定基础。
FJD Trion S1更支持软硬件协同,为建筑、林业、矿业等领域用户提供一站式解决方案。
案例分享
项目背景
深圳城市发展的快速与繁荣使其成为中国改革开放的典范。随着城市人口不断涌入,住房需求迅速增加,导致许多城中村出现。为解决这些城中村所面临的问题以及提高居住环境,改造计划已被列为当地政府的重头戏。在这一背景下,测量测绘被视为城中村改造项目的关键环节。
为更好的完成本次改造项目,对深圳市某城中村建筑物进行三维扫描,并输出平面图纸输出三维实景建模。利用三维激光扫描技术,提高项目质量与效率,对测区目标进行高精度扫描,以高品质的三维实景展示技术还原该区域的实际情况,并积累新技术经验,为今后类似项目提供可靠的技术依据,提高以后三维激光扫描技术在该领域的应用水平。
项目需求
■ 1-10层室内及顶楼建筑测量
■ 1-10层平面图纸
■ 建筑体外立面测量
■ 室内外整体点云
■ 外立面图纸
数据要求
■ 三维扫描点云数据要求尽量完整的表现出项目范围内建筑各部分的结构。
■ 立面图纸、平面图纸要求真实反映项目范围内各部分真实尺寸结构,满足制作完成后的图纸中误差在3—5公分。
■ 图纸的附属设施的相对坐标精度满足在3—5公分。
01现场作业流程
扫描前
· 测区确认:提前对现场环境进行勘察,确认扫描范围。
· 路径规划:因现场为多层建筑,为保证数据精度,需以楼梯间为公共区域分层进行扫描。
扫描中
· 扫描闭环:按照路径规划,使用FJD Trion S1对现场进行扫描,保证单次扫描闭环。
· 避开动态物:为保证数据精度,作业过程扫描仪避免面对动态物体进行扫描。
· 扫描公共区域:因本次为多层建筑,为方便后期数据拼接,需保证拼接点云之间具备公共区域。
扫描后
· 数据检查:FJD Trion S1为实时解算数据,扫描完成可在现场使用手机登录Trion Scan查看数据质量,及时对遗忘区域、数据有误区域进行补充扫描。
· 数据下载:将扫描数据下载到客户端,方便进行内业数据处理。
02数据处理
点云数据处理
· 点云去噪:将项目点云数据导入到配套数据处理软件FJD Trion Model中,使用裁剪工具去除非项目数据,如人、车以及周围建筑点云,保留有效区域点云数据。
· 点云配准:将1F、2F层点云以楼梯间为公共点,使用软件点云配准功能,选取至少3个公共点进行配准,用同样的方法对其余楼层点云进行配准,输出完整建筑点云数据。
绘制二维图纸
· 平面切割:选取对应楼层点云,进行点云平面切割,保存切片点云。
· 提取轮廓线:使用Trion Model自动提取轮廓线功能,可自动基于切片点云生成二维矢量线,极大地降低了人工绘图的时间
· 输出初步平面图纸:基于自动生成二维矢量线,使用绘图工具(多线段、矩形等)对图纸进行补充,完善平面图纸,输出初步DXF平面图纸。
03成果输出
· 将初步DXF平面图纸导入到第三方软件AutoCAD中,添加标注、图层数据,进行整理优化,得到最终建筑平面图纸,作为数据存档以及后续改造依据。
· 基于输出的平面CAD图纸以及三维点云模型,进行旧房改造设计与规划,精确地识别需要改造的区域和材料使用量,进行改造成本估算;可以帮助施工团队更好地了解旧房的结构细节和施工难点,从而制定出针对性的施工方案。
方案优势
本方案使用FJD Trion三维激光扫描仪对待改造旧房进行扫描,在短时间内即完成数据采集以及数据处理,在配套的点云处理软件FJD Trion Model中可快速提取点云轮廓线生成二维平面图纸,结合AutoCAD绘图极大地提高了出图效率。
使用三维激光雷达扫描仪进行旧房改造具有显著优势,包括提高测量精度、节省时间、增强安全性、便于沟通、节约成本等,这也是越来越多的设计师和施工团队选择采用这种技术进行旧房改造的原因。
■ 高精度测量:FJD Trion S1可以在较短的时间内对旧房进行高精度、高分辨率的测量,生成详细的三维数据模型。这有助于设计师更加准确地了解房屋的实际情况,从而提出更合适的改造方案。
■ 节省时间:与传统的测量方法相比,使用三维激光雷达扫描仪可以大大缩短测量时间,提高工作效率。同时,由于扫描数据具有较高的精度,可以减少因测量误差导致的返工和修正,节省整个项目周期。
■ 节约成本:三维激光雷达扫描仪可以更精确地识别需要改造的区域和材料使用量,有助于更准确地估算改造成本,避免资源浪费。同时,由于测量精度和效率的提高,也可以降低整个改造过程中的风险和返工率,进一步降低项目成本。
■ 安全性高:三维激光雷达扫描仪可以在不接触目标物体的情况下完成测量,这对于旧房中一些危险或难以接近的区域,如高墙、顶部结构等,可以保证测量人员的安全。
■ 沟通协作:三维数据模型可以方便地向业主和施工团队展示改造方案,增加项目的透明度,提高各方对项目的认同和满意度。此外,三维模型也便于跨专业的工程师进行协作,如结构工程师、暖通空调工程师等。
■ 数据存档:对于具有历史价值的旧房,在改造过程中需要尽量保留其原始特色。三维激光雷达扫描仪可以详细地记录文物建筑的信息,为其修复和保护提供有效数据支持。