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汶川地震遺址公園用戶經(jīng)驗(yàn)談

汶川地震遺址公園用戶經(jīng)驗(yàn)談

2011年11月24日

汶川地震遺址公園用戶經(jīng)驗(yàn)談

——-激光掃描儀在災(zāi)難事件發(fā)生后捕捉真實(shí)圖像,為汶川地震遺址公園建立高保真數(shù)碼檔案

2008年5月12日下午，汶川大地震令全球感到震驚，其地震強(qiáng)度巨大，眾多人民遭受不幸，是全球近數(shù)十年來(lái)最具破壞性的地震之一，約有八萬(wàn)人罹難，數(shù)百萬(wàn)人失去家園。
汶川地震使全中國(guó)籠罩在悲傷的氛圍中，生還者們?yōu)榱思o(jì)念死難親屬，他們決定堅(jiān)強(qiáng)地活下去。漸漸的，各個(gè)地震現(xiàn)場(chǎng)如雨后春筍般紛紛建立了紀(jì)念設(shè)施，形式各異，大小不同，有些是為了紀(jì)念逝者，有些是為了推崇使全中國(guó)人民及世界各國(guó)人民團(tuán)結(jié)一致的奮斗精神。還有一些紀(jì)念設(shè)施則著重于探討地震災(zāi)區(qū)的研究、教育與美學(xué)價(jià)值。位于汶川什邡市穿心店的地震紀(jì)念公園正是其紀(jì)念設(shè)施之一。

無(wú)人駕駛飛機(jī)(UAV)所拍攝的災(zāi)區(qū)影像

注重高科技應(yīng)用

雖然這只是紀(jì)念中國(guó)人民不幸的具體設(shè)施之一，但是汶川地震遺址公園與其他紀(jì)念公園不同之處是在于對(duì)高科技應(yīng)用的注重。打從一開(kāi)始，北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院項(xiàng)目發(fā)起人楊伯鋼就計(jì)劃將三維立體圖像運(yùn)用于紀(jì)念公園的各個(gè)部分。此項(xiàng)目的另一個(gè)重要特色，是擁有無(wú)論國(guó)內(nèi)外皆屬最大規(guī)模的真實(shí)尺寸三維立體虛擬實(shí)境。

紀(jì)念公園的負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)采用多管齊下的方式設(shè)計(jì)了一個(gè)全面的研究，并在多個(gè)領(lǐng)域運(yùn)用了新技術(shù)設(shè)備。北京浩宇天地測(cè)繪科技發(fā)展有限公司該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人尹文廣分享經(jīng)驗(yàn)時(shí)表示，“我們采用無(wú)人駕駛飛機(jī)，從高空收集數(shù)據(jù)。在地面上則采用激光掃描技術(shù)、精密控制測(cè)量技術(shù)以及近距離照相技術(shù)以收集各種影像，用于構(gòu)建該遺址的全方位數(shù)字檔案�！碑�(dāng)便攜式三維測(cè)量公司FARO最初得知這個(gè)項(xiàng)目的工作范圍時(shí)，馬上表示愿意給予支持。FARO作為一家研發(fā)與銷售計(jì)算機(jī)輔助坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備與軟件的全球科技公司，其便攜式設(shè)備被廣泛公認(rèn)具有高精度三維測(cè)量與記錄的卓越能力。在進(jìn)行了一次實(shí)際產(chǎn)品演示之后，公司獲選參加了這將近一年的項(xiàng)目�！癋ARO Laser Scanner產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)完全能夠滿足項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)的要求，是完成地面掃描最理想的設(shè)備�！� 浩宇測(cè)繪公司該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人尹文廣表示。

汶川地震遺址公園用戶經(jīng)驗(yàn)談

FARO Laser Scanner Photon 120為汶川穿心店地震遺址公園提供高速及高精度掃描功能。

地震廢墟的三維影像記錄

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，掃描結(jié)果將用作災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的全方位數(shù)字檔案。有關(guān)損壞的復(fù)雜性以及所展現(xiàn)的地震特性，將讓我們從中有所學(xué)習(xí)。對(duì)地震損壞進(jìn)行記錄及場(chǎng)景再現(xiàn)的兩大動(dòng)力，在于進(jìn)行研究與教育。這個(gè)項(xiàng)目在FARO加入之后，便使用FARO 3D Laser Scanner, Photon 120掃描及再現(xiàn)災(zāi)區(qū)的高清三維影像。

場(chǎng)景再現(xiàn)的兩大動(dòng)力，在于進(jìn)行研究與教育。這個(gè)項(xiàng)目在FARO加入之后，便使用FARO 3D Laser Scanner, Photon 120掃描及再現(xiàn)災(zāi)區(qū)的高清三維影像。研究人員使用自由設(shè)站定位法，通過(guò)激光掃描儀收集工業(yè)廢墟區(qū)及地震救援紀(jì)念廣場(chǎng)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。為確保所收集的數(shù)據(jù)保持完整，該團(tuán)隊(duì)將測(cè)量站之間的距離保持在25米之內(nèi)，并堅(jiān)持各站的掃描范圍之間必須有至少25%的重疊區(qū)。團(tuán)隊(duì)也將激光束與法線之間的角度保持在45度之內(nèi)，確保達(dá)到良好的點(diǎn)云精度。此外，目標(biāo)與掃描儀之間的距離限制在15米之內(nèi)，距離精度保持為2毫米。最后，掃描解析度參數(shù)是設(shè)定在1/4，取樣間隔維持在1～9毫米，以維持適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)云密度。

在問(wèn)及使用FARO 3D Laser Scanner的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，浩宇測(cè)繪公司該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人尹文廣表示，“這臺(tái)掃描儀讓我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)便取得了格外精確的掃描影像。它使用簡(jiǎn)便，能高效的完成所需測(cè)量工作及產(chǎn)生三維立體模型�！�

穿心店地震工業(yè)遺址

項(xiàng)目成果經(jīng)過(guò)七個(gè)月的數(shù)據(jù)收集和處理后，該團(tuán)隊(duì)對(duì)總面積廣達(dá)0.3平方公里的核心區(qū)重建了全方位數(shù)字檔案，包括汶川地震遺址公園以及地震救援紀(jì)念廣場(chǎng)。團(tuán)隊(duì)使用多源式數(shù)據(jù)處理技術(shù)，得以整合各組影像，制作出具有坐標(biāo)定位及轉(zhuǎn)換的點(diǎn)云模型及三維彩色模型。除了用存檔之外，所掃描的影像也應(yīng)用于遺址公園內(nèi)的其他多個(gè)用途，包括公園的整體布置規(guī)劃，展覽用的虛擬導(dǎo)覽系統(tǒng)，以及旅游業(yè)行銷的三維視頻。

汶川地震遺址公園的建造并不單只是為了紀(jì)念災(zāi)難中喪生的當(dāng)?shù)厝嗣瘛Ｋ彩且粋�(gè)教育設(shè)施，讓公眾了解這次災(zāi)難所帶來(lái)的教訓(xùn)，未來(lái)面對(duì)同樣災(zāi)難時(shí)能減少傷亡�！癋ARO很榮幸能參與這意義深刻的項(xiàng)目，”FARO資深工程師辛寧 表示“當(dāng)我們走入實(shí)際大小的三維模型虛擬實(shí)景中時(shí)，感到身臨其境。相信我們的參與能對(duì)項(xiàng)目做出有意義及正面的貢獻(xiàn)。”

采用定位與轉(zhuǎn)換坐標(biāo)繪制成的3D點(diǎn)云模型

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