為解決傳統測量作業對鐵路運輸干擾大的問題，以某鐵路站場地形測量為例，利用Trimble SX10三維鐳射掃描器對其測量
採用Trimble SX10三維鐳射掃描器進行非接觸測量，同時在既有鐵路頂進框構橋涵工程設計中利用該儀器“點雲” 成果匯入Revit軟體中，搭建三維模型，實現地形、軌道、路基、橋樑等視覺化設計。
三維掃描技術的應用
三維鐳射掃描技術
傳統接觸式測量方法：採用RTK、水準儀等常規測量儀器上線測量，測量前須提前1個月向鐵路相關部門申請“天窗點”，待批覆後，才能在下個月指定的“天窗點”上線測量。該方法測量週期長、成本高、安全風險大。因此，尋求一種安全、高效的既有線勘測方法具有十分重要的意義。
三維鐳射掃描技術是一種透過位置座標、距離、角度、反射強度等觀測資料獲取物件表面的三維座標資訊，可蒐集、提取地表資訊和還原三維場景的觀測技術。與其他遙感技術相比，具有自動化程度高、受天氣影響小、資料生產週期短、精度高等優點。
Trimble SX10三維鐳射掃描器具有非接觸式、數字化程度高、精度高、受外界限制少、應用範圍廣等優勢。可對所測地物進行高速度、高精度的資料採集，4h內即可完成100m×200m 方形區域的地形圖測繪外業工作，並具有毫米級測量精度。
天寶SX10精度引數
自帶的後處理軟體Trimble Business Centre能夠處理所採集的“點雲”資料，實現“點雲”配準、過濾、網平差、數字地面模型提取、地物空間資訊採集等功能。資料透過CASS 軟體進行編輯，可生成工程設計需要的地形圖資料。
工程概況
本工程位於呼和浩特西站咽喉區，包含唐呼上下行線、京包客專線及站場股道15條。測區包含6座公鐵立交橋，12條股道，50多組道岔，既有鐵路裝置複雜繁多，現場通視條件差，測繪難度非常大。按傳統方法測量需用時2個月。綜合考慮現場地形及裝置情況，擬採用Trimble SX10三維鐳射掃描器進行地形測量。
點雲資料的獲取與處理
根據GPS控制網資料以及呼和浩特西站場裝置圖，透過分析資料及現場踏勘，擬定資料採集步驟如下：
在測區南側、北側各設立1個站點作為架設儀器的位置
利用施工GPS控制網資料使用的GPS-RKT採集設站點1、站點2，及相應後視點三維座標資料
分別在設站點1、2，架設TrimbleSX10鐳射掃描器並後視定向，設定好掃描模式後開始掃描作業。掃描完成後，應檢查電子手簿中的掃描結果是否存在錯漏情況
外業資料採集完成後，應用Trimble Business Centre軟體對外業採集得到的“點雲”資料進行拼接、分類、除噪、著色和影象分割等。地面三維鐳射掃描資料處理可分為2 種：①把離散鐳射角點距離資料經格網內插後生成規則格網的數字距離矩陣，利用灰度等級代表距離值，把距離影象轉變成色度影象，然後運用數字影象處理方法對掃描資料進行處理。②直接對距離影象進行處理。本裝置基於測量控制網，可自動拼接點雲資料並將其匹配到控制座標系中，無須考慮相鄰測區之間的重疊率、標靶設定和座標轉換。自動掃描時可對場景內的目標進行邊緣檢測，然後根據邊緣確定軸線位置，進而結合輸入集、物件型別、尺寸建立模型。軟體還可自動提取照片色值附著於物件點雲。
“點雲”資料處理成果
頂進鐵路框構橋涵專案設計BIM應用
結合工程例項，建立既有鐵路頂進框構橋涵專案的各種引數化構件，再匯入三維地形掃描資料即可構建三維模型，實現引數化修改、階段化顯示、二維出圖等功能，可應用於圖元資訊快速修改、工程內容階段性展示及施工出圖等。
工程概況
某供熱管線穿越京包線工程（在K650+150 m 處設框構涵），且與京包鐵路垂直交叉。京包鐵路為雙線電氣化鐵路，線路等級Ⅰ級，60kg/m無縫鋼軌。下穿處位於區間直線段，線路坡度5‰，路基平均高5m。採用頂進法施工，施工期間京包線採用D24 型便梁加固，列車限速45km/h。框構涵長度為62m，頂板厚35cm，邊牆與底板厚40cm，上部加腋尺寸50cm×25cm，下部加腋尺寸25cm×25cm。為滿足供熱管道的檢修需求，在套涵兩端出入口設檢查井。
Revit族檔案的建立
新建立的族內不包含引數資訊和尺寸資料，無法形成實體。只有在族型別中新增引數才能使族變得“有血有肉”。Revit軟體中標準構件族操作方便，可以靈活修改相關引數，按照功能需求在族樣板介面建立構件族，具有複製、修改及相互巢狀的功能，還可以儲存為單獨檔案供隨時呼叫。
D梁加固系統族檔案
根據實際設計需要，按照專業分組建立不同型別的族檔案，透過修改尺寸、形狀、材質或其他引數實現同一個族可應用在不同工點的專案中。此外，族共享也大大提高了設計速度，減少重複工作。
框構涵、滑板、後背樁、後背梁族檔案
Revit引數化的應用
引數化應用是將Revit模型中定量資訊變數化，同時利用族的引數關聯作用，修改某個族的引數，模型中同類族引數也隨之更新，無需對所有檢視逐一修改，進而提高建模效率。以框構涵為例介紹具體建立步驟：
（1）新增參照平面
開啟公制結構框架，進入梁族樣板，將樣板模型線條刪除後，設定框構涵邊牆輪廓邊界約束平面。
（2）繪製框構涵截面輪廓
先選擇前/後參照平面，使用放樣命令沿著樣板中心線繪製放樣路徑，然後選擇左/右參照平面，繪製框構涵截面輪廓。
（3）為繪製輪廓設定引數標籤
進入屬性面板“族型別”，點選“新增引數”，進入引數屬性介面後新增引數。新增尺寸標註後，標註與標籤即產生關聯，形成控制框構涵截面輪廓的控制引數。
框構涵族引數化設定介面
（4）共享引數
將部分引數設定為共享引數，這樣某些引數就可以在多個專案和族中共享使用，方便使用者自定義。
Revit三維場地模型的構建
將測量成果“點雲”轉換為CAD格式檔案，應用地形地面功能匯入到Revit中，轉化為三維場地模型，並可按照CAD中的地物標記拼接各種地物族，可較好地還原建設場地的真實情。建立步驟如下：
進入“場地”樓層平面，選擇體量和場地選項卡中的地形表面。設定等高線顯示，在場地建模下拉箭頭設定顯示等高線
透過匯入建立地形表面選擇匯入例項。可根據以 DWG、DXF 或 DGN 格式匯入的三維等高線資料自動生成地形表面
新增場地構件。在“場地”平面檢視中選擇體量與場地—場地構件，即可新增場地構件，還可按照CAD中的地物標記拼接相關鐵路構件族
三維場地模型建立
Revit結構配筋的應用
框構涵建模完畢後，可根據結構配筋示意對其進行配筋。該框構涵鋼筋排架①、② 為等間距佈置（125 mm），縱向分佈筋佈置在主筋內。
框構涵模型結構配筋
建立步驟如下：
建立剖面檢視，剖切配置鋼筋混凝土圖元並進入該檢視中，單擊構件，在左側屬性瀏覽器中修改對應的鋼筋保護層厚度等引數
進入剖面檢視，點選結構選項卡中的鋼筋圖示，在鋼筋瀏覽器中選擇需要繪製的縱筋、箍筋等，並且確定鋼筋的放置平面和放置方向，隨後在框構涵剖面中繪製
鋼筋佈置完成後，可根據需要生成“鋼筋明細表”，以備材料統計使用
Revit階段化功能的應
用
工程專案一般分階段進行， Revit階段化運用的意義有以下幾點：
（1）當臨時工程較多，若不進行階段性歸類，會導致模型雜亂。如後背梁、滑板、後背樁及工作坑等相關構件均屬於臨時工程，且不體現在竣工模型中，只在階段化施工過程中存在。
（2）根據鐵路局設計檔案審查及施工前期辦理准入手續的流程，鐵路局非常關注施工階段工作內容對鐵路的影響，特別是線路加固措施、工作坑開挖防護措施以及頂進施工工序，故階段化應用對於方案彙報非常必要。
（3）利用階段化功能，可使明細表數量統計按階段區分開來，從而能快速提取對應的資料。結合實際工程案例，將框架箱涵下穿既有鐵路頂進施工過程劃分為以下幾個階段：
開挖頂進工作坑，製作滑板、框構涵、頂進裝置等
提報鐵路慢行施工計劃，人工開挖支撐樁；待支撐樁強度達到要求後，提報鐵路封鎖計劃，架設D型便梁
鐵路線下開挖路基本體，頂進就位
拆除D型便梁及臨時結構，恢復鐵路，施工檢查井等附屬設施
Revit匯出二維施工圖紙
利用Revit自帶的尺寸標註、圖框設定、圖紙目錄等功能選取相應的模型剖切檢視並進行標註說明，剖切所得圖紙可與模型保持關聯，降低圖紙修改的工作負擔，同時也避免了圖紙修改可能產生的疏漏。
生成二維施工圖紙
經濟效益分析
根據專案的具體情況，利用Trimble SX10三維鐳射掃描器對專案場地進行地形測量，然後基於Revit軟體開展專案設計及審查彙報工作，並出具施工圖指導施工。目前，該技術應用於設計的專案累計20餘個，實現合同收入650萬元，利潤215萬元。