01导读
笔者聚焦三维激光扫描技术及相关架站式扫描系统，围绕技术本身、设备发展、主流厂家及产品展开详细分析，为大家呈现架站式三维激光扫描领域的技术特点、设备演进与市场产品格局。
02三维激光扫描技术基础
三维激光扫描技术是一种新兴的空间数据获取技术，能通过高速激光扫描，快速获取物体表面大量点的坐标、反射率、颜色等信息，进而复建出 1:1 的真彩色三维点云模型，也被称为实景复制技术，与倾斜摄影测量技术一同成为 GPS 之后重要的测绘新技术。
其特点显著：一是采样率高，每秒可获取数百万个测量点；二是非接触性，无需直接接触对象就能获取数据；三是实现面及空间测量，突破了传统点测量手段；四是成果可视化，测量成果既是坐标也是可视化点云。
（一）技术原理分类
架站式激光扫描系统的地面式激光扫描仪有两种激光模式。（1）基于脉冲式原理的扫描仪测程较长，最远可达 6 公里，如 vz2000、vz4000（RIEGL）;
（2）基于相位差式原理的扫描仪测程较短，约百米左右，如天宝 X7、RTC360。
（二）设备发展变化
1998 年第一台三维激光扫描仪问世，至 2025年的 27 年间，设备发生了诸多重要变化。
（1）采样速率越来越高：最快达到 200 万点 / 秒，单站扫描时间缩短，工作效率提升；
（2）相机性能不断增强，像素提高、拍照速度加快，从单相机发展到多相机；
（3）设备愈发轻便化，实现了从两人作业到单人作业的转变，脚架和仪器箱也更便于携带；
（4）设备类型多样化，出现了适合不同场景的扫描仪；仪器操作更智能化，界面简洁，还可搭配 pad 进行数据相关操作。
（三）主要设备类型
全场景扫描仪：以徕卡、天宝、法如、Z+F 为主要厂商，代表产品有徕卡 P 系列、TX8、X12、FOCUS 350 等。特点是重量较重（>20KG），扫描距离在 0.5 - 400 米之间，适合两人作业和所有扫描场景，优势是高精度扫描，应用于钢结构安装、隧道等场景，但存在重量重、价格高、相机性能较差等缺点。
轻便型扫描仪：厂商包括徕卡、天宝、法如及国产设备，代表产品有 Blk360、RTC360、X7 等。重量轻，扫描距离 0.5 - 150 米，采用碳钢脚架，适合单人作业，能满足 80% 项目扫描场景，价格较低，但数据易倾斜、扫描距离较短，应用于外立面改造、历史建筑测绘等场景。
全站型扫描仪：主要厂商有徕卡、天宝、法如、拓普康，代表产品如 SX12、徕卡 MS60 等。为两人作业模式，扫描距离长，兼具全站仪和扫描仪功能，但扫描速度慢、应用场景有局限，适用于施工测量、钢结构安装等。
长距离扫描仪：厂商包括 RIEGL、Maptek、国产象印，代表产品有 RIEGL VZ 系列等。重量较重，扫描速率低、视场角小，具有 GNSS 接受功能，扫描距离在 1 公里以上，应用于矿山测量、山体地形等场景。
隧道专业扫描仪：厂商主要包括天佑智隧，代表产品有智隧慧眼(TK-SET)，是融合了多目数码成相和三维激光点云为一体的可全站仪搭载的高精度定位全工序覆盖的扫描系统，含软硬件和平台，可隧洞现场出具掌子面3D成像/数字孪生，辅助围岩分级、爆破设计，超欠挖分析，初支方量、平整度，监控量测、二衬钢筋，二衬方量预测等功能。
（一）国外厂家
徕卡测量系统：1819 年在瑞士成立，1999 年推出第一代三维激光扫描仪 Cyrax，2003 年提出 HDS 理念。架站式扫描仪产品有 P50、RTC360、BLK3603 等系列，软件产品包括 cyclone、register360 等。
Trimble 天宝：1978 年成立于美国，2003 年底收购法国 MENSI S.A. 公司进入三维扫描领域，2013 年推出 TX8 型扫描仪，如今 X7、SX10/12 等型号为主导，软件产品有 realworks、TBC 软件等。
FARO 法如：1981 年成立，2008 年推出地面激光扫描仪产品，Focus 3D 系列产品应用广泛，主要硬件产品有 Focus Premium 350、150、70 等，软件产品包括 Scene 等。
Z+F：1963 年成立于德国，90 年代中期开始研发三维激光扫描仪硬件，2006 年推出 Imager 5006EX 型防爆产品，当前主打 Imager 5016 型号。
RIEGL：1968 年成立于奥地利，1998 年推出第一台三维激光扫描仪 LMS-Z210，VZ 系列产品如 VZ-6000、VZ-4000 等以长测程著称。
拓普康：Topcon成立于1932年，总部位于日本东京，专注于测量仪器的研发与制造，后业务范围逐渐扩大。2009年在加拿大成立三维检测实验室，2013年10月发布三维激光扫描仪产品GLS-2000。扫描产品包括硬件：架站扫描仪和全站扫描仪。
（二）国内厂家
南方测绘：国产测绘装备大厂，产品线全，SPL-1500 是其架站式扫描系统产品
天佑智隧：依托西南交通大学隧道学科优势，以西南交通大学仇文革教授带领的求是工作室团队（成立于1993年）和科研成果为基础组建，是西南交通大学国家级科技园孵化企业。隧道扫描仪（TK-SET）是其主推产品之一，是服务于隧道施工全过程的智能量测分析设备。
四维时代：2014 年 10 月创立，推出四维看看等产品，形成视觉和激光系列产品线，四维深时是其激光系列产品之一。
象印科技：提供三维激光扫描技术解决方案，产品有 EliteScan T1000、EasyScan T10 等。
数字绿土：2012 年 9 月成立，自主研发多平台激光雷达扫描设备和处理软件，LiPod LITE 是其架站式扫描系统产品之一。
思拓力：2011 年 7 月成立，聚焦多种技术与业务产品，架站式扫描仪有 X300、x150、x50 等。
中海达：1999 年成立，2011 年上市，产品丰富，HD TLS360、HS500i 等是其架站式扫描相关产品。
国外厂家如 Faro、Trimble、Leica Geosystems 等在架站式三维激光扫描仪领域技术实力强、市场份额高，产品具有高精度、高速度和稳定性，整合先进数据处理软件，广泛应用于建筑测量、工业设计等领域。国内厂家逐渐提升产品质量与技术水平，设备可用于改造及数字化方向，产品在价格上有优势，但在性能和稳定性方面仍需改进。
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