水库测绘看似常规，但面对大坝内部、闸室、金属楼梯、检修平台等复杂区域，传统测量方式往往效率低下、作业受限，无人机航测也存在一定的采集盲区。如何在复杂环境下快速获取完整、可靠的三维空间数据，已成为水利工程数字化测绘中的一项现实需求。针对这一难题，SLAM三维扫描技术凭借灵活的移动采集方式和无需依赖连续GPS信号的优势，为水库复杂场景的数据获取提供了新的技术路径。

此次，天宝耐特技术人员走进广东湛江鹤地水库，通过灵光L2pro手持SLAM三维扫描仪完成现场空间数据采集，并进一步生成真彩色点云、3D高斯模型及线划图等成果，探索三维扫描技术在水利工程数字化测绘中的实际应用。

一、项目背景：广东第二大水库——鹤地水库

鹤地水库位于广东省湛江市廉江市，地处九洲江中游，于1958年6月动工建设，1959年8月建成。水库工程主要由大坝、溢洪道、渠首枢纽等水工建筑物组成，是国家大型水利枢纽工程。

作为雷州青年运河灌区的水源工程，鹤地水库承担着城市供水、农业灌溉、工业用水及生态补水等重要功能，同时兼具防洪抗旱、水力发电、文化旅游和科普教育等综合功能。因其重要的供水与水利功能，鹤地水库也被誉为湛江人民的“大水缸”，并于2016年被水利部评为国家水利风景区。

伴随水利数字化建设持续推进，水库升级改造、安全运维、数字孪生平台搭建，都需要完整、高精度的内外一体化三维空间数据作为底座。传统人工测量、GPS 测量、无人机航测等手段，面对闸室内部、检修爬梯、近水区域等 GPS 信号薄弱、航测无法覆盖的区域，存在明显短板。相比之下，手持SLAM三维扫描设备能够由作业人员携带进入复杂空间，在移动过程中连续采集空间数据，为这些区域的三维信息获取提供了新的解决方案。

二、解决方案：为什么选择SLAM进行水库三维扫描

水库测区普遍范围广、地形地貌复杂、水工设施类型繁多，部分区域卫星定位信号遮挡严重。传统人工测量需要作业人员逐点采集，作业效率与数据覆盖范围有限；无人机航测更适配开阔大场景，对于大坝内部、闸室腔体、金属爬梯、检修平台这类结构复杂的空间，存在明显采集盲区。

手持SLAM三维扫描技术可以通过激光雷达、视觉传感器和IMU等多传感器融合，在无需依赖连续GPS信号的情况下完成自主定位与建图，让工作人员能够直接携带设备进入复杂区域进行数据采集。

方案核心优势：

• 无需GPS信号：水库工程中部分区域可能处于地下、室内或偏远山区，卫星定位条件受到限制，SLAM通过激光雷达、摄像头、IMU等传感器，实现自主定位与建图。

• 填补航测盲区：无人机飞不到的大坝内部、金属楼梯、检修平台、泄洪闸室，手持SLAM设备则可以跟随人员进入这些区域，在行走过程中同步获取空间信息，有效补充航测数据盲区。

• 高精度与实时性：相对精度≤2cm，绝对精度≤5cm，可实时预览点云，避免反复返工。

• 高效率与低风险：单人即可开展外业采集，大幅减少人力投入；面对汛期、恶劣天气等高危工况，可减少人员高危点位作业时长，规避现场勘测安全隐患。

• 全要素覆盖：可同步获取库区地形地貌、水工构筑物、水位相关多维信息，形成统一数据源，为水库综合管理、数字孪生平台搭建提供数据支撑。

三、项目实施：从现场踏勘到成果交付

为了保证复杂水库场景下的数据质量与作业安全，本次项目按照“前期踏勘—现场采集—数据处理—成果输出”的流程开展。

01 现场踏勘，确认扫描路线

正式作业前，首先对水库测区进行踏勘，明确扫描范围和作业路线。针对室外爬梯、水坝内部扶梯等重点区域，需要提前检查设施状况及稳固性，结合现场环境规划扫描路线，在保证作业安全的基础上提高数据采集效率。

02 外业扫描，连续采集空间数据

作业人员携带灵光L2pro手持SLAM扫描仪，按照既定路线匀速行走，对水库相关设施进行连续扫描。对于重点区域，可根据实际需求设置控制点或检查点，对整体坐标进行约束，为后续成果精度控制提供基础。

03 数据处理，生成真彩色点云

外业采集完成后，对数据进行配准、去噪、裁剪和拼接等处理，生成完整的三维真彩色点云。采集和处理过程中，可结合实时预览、实时解算等功能及时发现问题，有效减少因数据缺失导致的返工。

04 制图交付，输出工程图件

基于三维点云，根据实际应用需求在TRW、CAD平台上进行空间要素提取和矢量化处理，并绘制平面图、立面图和剖面图。

四、成果交付：多维成果还原水库空间结构

本次案例不仅完成了水库相关设施的三维扫描，还形成了多种数据成果，实现了从现场空间采集到三维成果及工程图件的进一步转化。

01 真彩色点云：还原真实空间

通过灵光L2pro扫描获取的真彩色点云，可以直观呈现泄洪闸等水工建筑物的空间结构和现场状态。与传统二维测量成果相比，三维点云保留了更加丰富的空间信息，为后续测量、建模和工程分析提供了更加直观的数据基础。

02 3D高斯模型：让水库空间更加直观

在三维点云基础上，可以进一步生成3D高斯模型。相比单纯的点云数据，3D高斯模型能够以更加直观、真实的方式呈现空间场景，为水利工程数字化展示、场景记录及后续应用提供新的数据载体。

03 线划图：让三维数据服务工程设计

三维扫描的价值最终还需要落实到实际工程应用中。通过从点云中提取建筑物轮廓、结构边界及相关空间要素，可以进一步生成平面、立面、剖面等线划图成果，为改造方案设计、工程量计算、施工交底和竣工复核提供数据基础。

从鹤地水库的现场扫描，到真彩色点云、3D高斯模型，再到平面、立面、剖面线划图，SLAM三维扫描技术正在推动传统水库测绘从“人工测量”向“快速采集、三维还原与数字化成果交付”转变。

对于水库大坝、泄洪闸、输水闸等复杂水工建筑物而言，三维扫描不仅能够补充传统测量手段和无人机航测的不足，更重要的是，它能够将真实场景转化为可持续利用的三维数据资产，为工程设计、施工管理、竣工核验以及未来数字化管理提供更加丰富的数据支撑。从一次扫描，到一套完整的数字化成果，SLAM正在为水利工程空间信息采集带来新的可能。