筆者及多位業界先進，曾於技師報介紹地面光達於工程上之應用，截至目前為止，已有許多工程均已加入地面光達掃瞄輔助，透過雷射掃瞄高精度特性，不論是對案件的工期及資料的分析，均有很大的幫助，目前國內多項營造工程及監測工程，均已引用此技術(如邊坡監測等)。然而當跨領域討論時，由於點雲資料龐大，攜帶不易，雖有Web Share技術可供討論使用(如下圖１)，但大部分工程單位習慣仍以模型討論之。以往需透過精細的地面光達點雲資料，進行人工建模，此法曠日廢時，且往往建模並非工程中主要之目的，因此考量成本情況下，最終受限點雲龐大、建模昂貴，而導致案件討論時反而受限於手中素材，較無法進行跨領域初步溝通討論。
圖1 地面光達成果展示示意圖
近年來，多位土木先進亦曾提出往透過影像密匹配技術(如Bentley Context Capture)，利用高重疊率影像，不論是有人機的高解析度航空影像(如AOS-One X5)，或是高機動性的UAV影像，甚至是地面照片均可進行自動建模，如下圖２。然此法受限於高解析度航空影像，雖然效果最佳，但成本較昂貴，因此適合大面積施作；而UAV國內法令尚未臻完善，且部分工程受限於禁航區、人口密集區、鐵路交通幹道等無法施放等因素，因此在無法完全發揮使用。因此希望藉由地面光達掃瞄技術的輔助，來完成小範圍模型建置。
圖2 傾斜攝影影像密批配建模
以往影像密匹配，需要藉由高重疊影像去計算出密配點(即大家常聽到的密匹配點雲)，再將這些密匹配點雲，透過前方交會計算，藉此計算出物空間點雲的三維地面坐標，藉由此產製三維模型，並於最後敷貼材質。
隨著電腦科技的進步(繪圖處理單元)，目前電腦運算的效能，可以說是突飛猛進，透過CUDA平行運算台的蓬勃發展，現今已慢慢普及應用在各科技領域(如AR/VR、AI人工智慧、生物科技等)，此時處理大量的點雲運算，已不再是天方夜譚，因此衍伸出地面光達點雲自動建模。
地面光達點雲於掃瞄時，記錄了掃瞄角度、掃瞄距離、方向性等資訊，並藉此推算出物空間的三維坐標，因此成了密匹配點雲的最佳基礎資料。
本次資料採用地面光達(FARO X330)，快速獲取高精度點雲資料，並結合UAV航拍作業，外業作業僅需一天，即可獲取高精度點雲資料及高解析度照片，大量的資料成了密匹配的最佳素材。本次掃瞄成果，經由內業Bentley Context Capture軟體拼接處理計算，僅需1~2天即可處理完成，且資料均可產製許多3D GIS平台格式、及工程設計軟體之常見格式，模型成果可讓更多人探討使用。
圖3 UAV影像密批配建模
圖4 地面光達掃瞄密批配建模
圖5 地面光達掃瞄結合UAV影像密批配建模
圖6 地面光達掃瞄結合UAV之三維模型
未來於工程建置時，除可以地面光達紀錄測製實際現況，藉由高精度點雲比對設計模型，藉此進行施工階段檢討評估，並利用UAV紀錄工程各階段現況圖，同時可利用光達點雲、及UAV搭配自動建模之成果，進行跨領域專家學者討論，透過視覺化及數字化搭配，可節省大量的工時及成本，目前國外工程設計，均已陸續導入此作業流程，藉此提升效率並提供更佳成果。
圖7 多感測器建自動三維模型建置
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