基于TLS点云的土方计算 一、前言 激光三维扫描技术能够快速获取目标对象的高密度高精度点云数据特征，是一种非常具有吸引力的替代传统测量技术的方法，利用三维激光扫描技术可以快速准确地获取地形的特征信息[7]。

地面三维激光扫描技术是一种高采样率、高效率、高精度的3D扫描技术，被广泛应用于土木工程、变形监测、文物保护、计量等领域。

地面三维激光扫描技术能够快速获取物体表面每个采样点的空间位置坐标，得到一个表示实体的点集合，即点云数据。

采用三维激光扫描仪对大面积堆积物(如煤堆、土堆、矿石堆、垃圾堆等)进行扫描，可以快速获取大量表面点的三维坐标，从而可以精确地表示被测物体的表面起伏，计算体积，近年来三维激光扫描测量技术在空间信息获取方面迅速发展，其应用领域和范围在深度和广度上也不断扩大[4]。

在基础工程建设中，土方量计算是工程设计的一个重要组成部分，是工程预算的重要资料，其计算结果直接关系到工程造价及各方的经济利益。

如何快速准确地计算土方量便成为各方的经济利益。

传统的土方计算方法主要有断面法、方格网法、等高线法等，计算工具主要有基于CAD程序开发的南方CASS，HTCAD和基于数字地面模型的ARCGIS软件等，利用上述传统方法对于大面积不复杂地形测绘，由于无法获取高密度的数据因而难以精确计算土方量，而且数据采集工作耗时[9]。

二、土方计算研究现状 2.1传统土方测量方法 2.1.1全站仪测土方 使用全站仪测土方主要采用两种方法：断面法和地形图法，其各有自己独特的优势与不足。

a.全站仪断面法测量 全站仪可以直接或间接获取测站的三维坐标，利用这一功能，只要将测站与基线纳入统一坐标系，经过坐标旋转，建立新的施工坐标系，在测站点架设仪器并输入测站点相对于基线的里程桩号和规化距离(轴距)，此时所测得测点的纵、横坐标就是该点的桩号和该桩号上的横断面点相应的轴距[6]。

　 使用”断面法”进行作业，首先要选定控制点，在需要挖填部位的对面，通视条件好、视野开阔、距离适当的地方进行布设，为了防止控制点丢失，便于方向检测,可以多增设几个点，保证施测要求。