Trimble X7 隧道掃描應用–橫嶺山隧道
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3D點雲( point cloud) 測量技術應用於隧道檢測已經行之有年,隧道襯砌變形與裂隙的監測為評估其安全及穩定性的重要工作之一,相較於早期利用人工目視、相片紀錄牆面裂隙與損傷區域,以及利用光波測距儀(全測站經緯儀)來檢測隧道是否變形等方式,現在的3D雷射掃描儀,利用主動式感測的光達(LiDAR)掃描技術,可以更快速的、大範圍的收集三維的座標資料,除了有效的節省作業時間與人力成本外,不受光源侷限的特點,也讓掃描時可以在無光源的環境中作業,因此非常適合做隧道與洞穴中的量測工作。
 
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位於大雪山林道26.5K處的橫嶺山隧道,貫通於民國四十六年(1957年),是通往大雪山國家森遊樂區必經的路線,來往的登山客非常的多,因此,該隧道的監測與定期檢測是非常重要的。
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此次我們利用Trimble X7 3D雷射掃描儀進行橫嶺山隧道的性能測試,期望能利用隧道點雲資料搭配後處理軟體的隧道分析功能,來檢測隧道與施工設計圖或是前後期資料比較的變形量,也希望能測試看看能否利用Trimble X7內建相機所拍出的全景圖來標注隧道面的裂隙範圍與分布。
 
Trimble X7雷射掃描儀
  • Trimble X7雷射掃描儀具有相當多突破性技術與高精度掃描數據,可以為使用者提供高效、安全、精準的工作流程。
  • 小巧輕便的外型搭配碳纖維腳架,相較於一般架站型掃描儀,具有更多的攜帶靈活性。
  • 自動校準功能省去使用者每年進廠校正的花費與停工的成本。
  • 高達45°的自動水平補償,大量省去使用者架站調整水平的時間。
  • 外業現場自動點雲資料拼接功能,能大量減少內業的資料後處理時間,並且可以在現場直接檢視掃描拼接成果,確保離開現場前的數據完整性,大量減少為補測資料而往返現場的時間與金錢成本。
  • 高靈敏的掃描模式能有效掃描暗色與反光表面。
  • 對人眼無害的第一級安全雷射,即使在車來人往的十字路口也可安全作業
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(雷射反射強度的點雲資料)
 
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(真實色彩的點雲資料)
 
橫嶺山隧道寬約5公尺,全長約380公尺,由於隧道為較狹窄的空間,所以離測站較遠的牆面會因為太斜而收集到數據品質不佳的點雲資料,因此測站架設時的間距不能太遠,而Trimble X7的短距離測程(80公尺)相較於長距離的地面光達設備來說,就非常適合應用於隧道的掃描作業,不僅架站速度快,現場還可以立即檢視掃描成果與手動拼接點雲資料,確保資料收集的品質與完整度。
 
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(隧道內雷射反射強度的點雲資料)
 
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(真實色彩點雲資料套疊全景照片的隧道內牆面)

關於Trimble X7的相關介紹可以參考:
Trimble X7雷射掃描儀
Trimble X7 3雷射掃描儀應用介紹
Trimble X7 古蹟掃描應用—四四南村
Trimble X7 地面式光達與UAV整合應用—四四南村
Trimble X7雷射掃描儀於道路掃描應用

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