问题——随着城市更新、重大工程建设和产业改造不断推进,空间数据“获取慢、表达粗、更新难”的矛盾越来越突出。面对复杂结构、密集管线和不规则立面,传统测绘与人工复核常出现效率不高、误差叠加、细节记录不完整等问题。对历史建筑和工业遗存而言,修缮前缺少可追溯的精确几何档案,也容易使后续维护缺乏依据。 原因——三维激光扫描以激光测距为基础——记录距离与方位角信息——快速采集目标表面高密度三维坐标点,形成“点云”数据,更接近真实还原现场形态。近年来,南通基础设施建设、港口产业链配套、制造业改造升级等需求增长,带动测绘与工程技术团队加快引入对应的设备与软件流程。部分项目采用国际成熟的三维激光扫描仪,在精度、稳定性和复杂环境适应性上表现较好,为应用落地提供了条件。 影响——多领域应用正带来综合效益。 一是服务建筑与文化遗产保护。对历史建筑、传统民居、工业遗存进行全要素扫描,可形成细部可量测的三维档案,便于研究与日常监测,也能为修缮方案比选、构件加工和病害评估提供几何依据,提高保护工作的科学性与可追溯性。 二是支撑工业设备与管道建模。针对厂区图纸缺失或与现状不符的问题,点云数据可用于逆向建模与空间校核,为改造设计、设备安装模拟、管线碰撞检测和安全管理提供基础数据,降低返工与停工风险。 三是提升土木工程施工监测能力。在桥梁、隧道等工程施工与运维阶段,通过分期扫描并与设计模型对比,可及时发现偏差并纠偏;对既有结构进行周期性复测,还能分析形变趋势,为安全评估与预警提供数据支撑。 四是赋能城市空间治理。对街区、广场、园林及复杂地貌进行快速采集,可辅助建立实景三维成果,服务规划论证、景观分析、工程量核算及精细化管理,为城市更新提供更直观、可量化的空间依据。 对策——技术推广也面临不少现实问题,需要系统化应对。 其一,材质与光照会影响数据完整性。镜面反射、透明材质和深色表面容易出现回波异常或点云缺失,户外强光也可能干扰信号。业内建议在方案阶段加强踏勘与试扫,合理选择扫描时段,配合标靶、控制点及必要的补测手段,提高数据可靠性。 其二,海量数据对算力与流程提出更高要求。点云拼接、去噪、抽稀、建模到成果输出链条长、专业性强。应同步提升软硬件配置与作业规范,建立统一坐标基准、精度验收和成果交付标准,减少“能扫不会用”“能建难共享”等情况。 其三,人才与协同机制仍需补齐。三维扫描连接测绘、建筑、工业与信息化等领域,建议通过项目带教、岗位培训和校企合作培养复合型技术力量,并推动工程建设、文保管理等部门间的数据共享与成果复用,降低重复采集成本。 前景——从行业发展看,三维激光扫描正向更高效率、更高精度、更便捷集成演进,并加速与实景三维、数字孪生、智能建造等应用融合。随着标准体系完善、数据治理能力提升和应用场景拓展,南通有望在城市更新、工业改造与遗产保护等领域形成可复制的数字化作业模式,让空间数据从“项目成果”转变为可持续使用的“治理资产”,释放更长周期的价值。
从古建筑保护到现代工程管理,三维激光扫描正在改变传统行业的作业方式。南通的实践显示,技术引入不仅是工具更新,也在推动城市建设与产业升级的效率提升。下一步,如何在解决数据质量、流程规范和人才协同等问题的同时,加强跨领域共享与复用,将成为数字化转型能否走深走实的关键。