随着三维激光扫描技术的普及，三维扫描仪在隧道扫描方面的应用已经相当普遍。大家在选用扫描仪时大多关注彩页上的距离、扫描速度、仪器精度，但拼接精度却容易被忽视，拼接精度却可以直接影响到整体数据精度。
每种仪器都有不同的推荐拼接方式，都有自己的特点，对扫描数据的影响也有所不同。
以下就讨论一下拓普康GLS-2000推荐使用的棱镜拼接的几个特点：
1. 棱镜拼接对整体数据的影响--高精度
说到仪器精度首先想到的是仪器的标称精度，体积精度、距离精度、角度精度等等，目前扫描仪的仪器精度基本相当，大家往往忽略影响数据整体精度的一个因素— —拼接精度，就是这个因素却起到了决定性的作用，每站微小的误差在多站的累积过程中就会形成较大的偏差。
按照精度从高到低的拼接方式依次是：棱镜拼接、标靶球拼接、标靶拼接、特征拼接，拓普康GLS-2000采用的棱镜拼接方式，就是为了保证整体数据精度。
棱镜拼接是最符合传统测量习惯的拼接方式，可以分为架站后视法和后方交会法，采用此方式产生的误差主要是人员操作的误差，相对其他方式精度最高。
图 1 使用棱镜拼接的精度为1mm
标配球拼接通过两个以上的目标球做拼接，标靶球的主要优势是在不同的视角都能看到标准的球体，但在数据拼接过程中产生误差的环节也较多，主要有扫描球的误差、拟合球的误差、多点拼接的误差，最终导致整体拼接误差较大。
标靶拼接的原理是通过识别标靶上的“棋形”或“圆形”反算出标靶的中心，计算方式主要以自动拟合为主，自动拟合总会有误差，手动就更加考验操作人员的“经验”。标靶主要是厂家标配或者打印的，标配的精度要高一些，打印的由于不同的纸张、不同的墨盒出来的效果都有差异，激光打在不同材质(反射率)的标靶上获得的激光测距结果是不同的，通常会在1cm以上，光这个误差已经超出隧道测量所能允许的精度。
图 2 标靶扫描数据
图 3 标靶数据的厚度测量--20mm
2.棱镜拼接对整体数据的影响--长距离
一说到距离，第一时间想到的是仪器的扫描距离，但还有一个影响整体拼接的因素就是拼接距离，拼接距离直接影响到扫描的效率，相对于隧道这种留给测量时间有限的情况，拼接距离就更加重要。
棱镜拼接主要取决于棱镜的识别距离，以拓普康的GLS-2000为例，棱镜识别的距离高达120m，拼接距离就可以做到200m以上。
图 4 远距离棱镜识别
标靶球拼接距离取决于扫描密度的设置，适当的提高扫描密度会增加识别距离，但扫描时间、后期数据处理时间就会成比例增加，受限于时间限制，一般使用中等密度来扫描，在此参数下标靶球在室外的识别距离在20m到25m，在现场环境相对恶劣的隧道的识别距离会下降到15m到20m，拼接距离也就是30m到40m。
标靶拼接中标靶的摆放是有要求的，必须摆放在平面上，这样才能在软件中计算出来，但是在隧道施工现场几乎找不到相应的位置。即使勉强使用此方式，受限于扫描夹角的限制，一般识别距离都在5m之内，这样就成了“短边控制长边”不科学的测量方式。
3.棱镜拼接对整体项目的影响--高效率
效率可以理解为单站扫描的时间，此处是真正的项目现场，不是彩页上标的每站时间，包括了架站、定位、扫描等的总时间。
棱镜拼接使用棱镜定位，直接把对中杆放在控制点位置，用扫描仪去识别棱镜就完成了定位过程。以拓普康的扫描仪GLS-2000为例，架站定向加激光扫描的时间约为6分钟。
标靶球拼接在扫描之前要先确定每个标靶球的坐标，这就要求一台全站仪配合扫描仪定位，全站仪先完成自己的定位，再打出3个以上的目标球的坐标。整个过程要求标靶球不会有移动，大多数情况下还要清空现场，这样的条件在隧道施工中也很难提供。整个标靶放置、全站仪识别标靶位置加扫描仪激光扫描的时间总共在15分钟以上。
标靶拼接和标靶球拼接相似，全站仪要在扫描仪每站的架站位置附近架设全站仪做测量。每站放置标靶的时间加上测量标靶的时间和激光扫描的时间就在20分钟以上。
从效率来看，拓普康的GLS-2000是传统测量扫描测量方式的3到4倍。
总结
从拼接精度、拼接距离、效率来看,棱镜拼接在隧道扫描中非常具有优势。GLS-2000三维激光扫描仪突破了以往扫描仪采用靶球拼接距离短、精度差、效率差、质量不高的瓶颈(，依托拓普康扫描仪全球领先的扫描角精度，可以做到像全站仪一样操作简单，有效提高了外业测量人员的工作效率。
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