拓普康全站式扫描仪应用于南京地铁六号线建设

南京地铁6号线（Nanjing Metro Line 6）是南京地铁线网中一条建设中的线路，于2019年12月28日正式开工建设，计划于2024年开通运营，标志色为青绿色。

南京地铁6号线全长32.365千米，全部为地下线；共设置19座车站，全部为地下车站；列车采用6节编组B型鼓形列车，建成后将与现有南京地铁S1号线贯通运营。

断面检测是地铁建设中非常重要的一环，断面超欠挖情况直接影响工程建设质量，然而传统断面检测方法主要是使用全站仪采集离散数据形成断面的空间形态，这样不利于原始数据利用和隧道空间形态展现。

结合三维激光扫描技术，利用拓普康的高精度全站式扫描仪GTL-1000进行地铁隧道的信息采集，通过对点云数据的拼接，坐标转换，降噪，拟合，裁切和点云抽稀等后处理，生成三维视图和多样化报表，真实展现地铁隧道的空间形态，此方法具有很多传统方法的优势。以南京地铁六号线为例介绍该技术具体的应用方法。

地铁扫描技术难点 :

1、外业：

隧道里程长，普通全站仪单点采集速度慢，且数据量小，难以对整个工作面进行覆盖，而传统的扫描仪采用靶球进行拼接，拼接精度低，但Topcon GTL1000全站扫描仪做到了测量扫描一体，支持后方交会等多种设站方式，有效避免了数据拼接误差，同时扫描速度快，达到了10万点每秒，采集一站数据仅需40秒，大大提高了工作效率。

2、内业：

隧道内噪点较多，水管、电缆线等会影响数据效果；点云较大，普通软件处理数据时间较长。GTL1000全站扫描仪配备了专业点云处理软件，可以对扫描数据进行一键拼接、抽稀、降噪、生成多样化报表。

技术方案 :

外业过程：

1、设站

利用隧道内已经布设好的控制点，将仪器架设在合适位置进行整平，采用后方交会方式进行设站。

2、扫描

设站完成之后进入扫描模块，选择“全景扫描”，扫描分辨率选择“精测”，点击“开始测量”，进度条99%即可完成扫描。

3、GTL-1000采用以上方式进行扫描，每站可以在5分钟内完成，扫描一公里隧道仅需三个小时左右。

内业过程：

数据导入及导出

1、GTL-1000扫描的数据直接存储在内存卡中，无需手动导出。

2、使用Collage Site软件进行数据拼接及格式转换。数据可以直接导入软件，并一键进行数据拼接，处理完成的点云数据可以导出多种格式。

数据拼接效果

数据导出

线路设计信息录入

1、结合客户的设计线路、断面等信息，在Topcon在线平台进行设计线路编辑，输入完成之后同步到电脑客户端进行数据处理。

设计线录入

断面录入

断面匹配

数据后处理

1、设计信息同步

数据后处理在电脑客户端（Topcon点云处理软件）进行，网页输入的线路设计信息可以同步到客户端，无需进行二次录入。

2、点云处理

将las格式点云导入软件，可以自动识别里程信息。点击“点云过滤”即可一键删除隧道内的噪点，同时该软件可以一键生成多样化报表。

断面检测

管片椭圆度分析

在地铁扫描工作中，Topcon GTL-1000全站式扫描仪的设站功能可以有效地避免各站数据的拼接误差，优秀的扫描速度可以大大缩短外业时间，将对现场工作的影响降到，搭配的Topcon点云处理软件可以一键降噪并生成多样化报表，有效提升工作效率。扫描数据及成果通过Topcon点云处理软件可实时3D操作，随时随地进行数据查看。

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