三维火灾调查重建：科技赋能，探寻真相

在火灾事故发生后，迅速、准确地查明起火原因、确定火灾责任、总结经验教训，对于预防和减少火灾事故的发生具有重要意义。传统的火灾调查方法在面对复杂的火灾现场时，往往存在诸多局限性。而三维火灾调查重建技术的出现，为火灾调查工作带来了新的契机。它借助先进的技术手段，能够更加全面、准确地还原火灾现场，为火灾原因的分析提供有力支持。

一、传统火灾调查的局限性

（一）现场数据采集困难

火灾现场往往杂乱无章，存在着各种危险因素，如建筑物坍塌、有毒有害气体残留等。传统的调查方式，例如使用卷尺测量距离、手工记录数据等，不仅效率低下，而且误差较大。对于一些复杂的建筑结构或大面积的火灾现场，很难全面、准确地获取相关数据。此外，在钢结构建筑火灾中，高温可能导致钢结构扭曲变形，传统测量工具难以精确记录其变形程度和尺寸变化。

（二）场景还原能力不足

二维照片和图纸虽然能够记录火灾现场的部分信息，但它们缺乏空间维度，无法直观地展现火灾现场的立体结构和空间关系。例如，对于立柱的倾斜角度、楼板的塌陷深度等关键信息，二维资料难以进行量化表达。这使得调查人员在分析火灾蔓延路径、确定起火点位置时，缺乏足够的信息支持，容易产生误判。

（三）证据追溯难度大

火灾现场的证据极易受到各种因素的破坏或丢失。一方面，火灾扑救过程中的水流冲击、消防人员的行动等可能导致现场物证移位或损坏；另一方面，在火灾发生后的清理和重建过程中，72% 的现场会因为人为活动而丢失关键的立体物证。一旦这些物证丢失，后续的证据追溯工作将变得异常困难，严重影响火灾调查的准确性和完整性。

二、三维火灾调查重建技术的原理与优势

（一）技术原理

三维火灾调查重建技术主要基于三维激光扫描、摄影测量、计算机图形学等技术手段。三维激光扫描仪通过发射激光束，快速获取火灾现场物体表面的三维坐标信息，形成点云数据。摄影测量技术则利用多视角的照片，通过图像匹配和三维重建算法，生成火灾现场的三维模型。计算机图形学技术对采集到的数据进行处理、分析和可视化呈现，最终实现火灾现场的三维重建。

（二）显著优势

1. 全面、准确的数据采集：三维激光扫描仪能够在短时间内对大面积的火灾现场进行快速扫描，获取高精度的三维空间数据。其测量误差可控制在极小范围内，相比传统卷尺测量，大大提高了数据的准确性和完整性。对于复杂的建筑结构和变形的物体，三维激光扫描技术也能精确记录其空间形态和尺寸变化。

2. 逼真的场景还原：通过三维重建技术生成的火灾现场三维模型，能够真实、直观地展现火灾现场的全貌，包括建筑物的结构、物品的摆放位置、火灾痕迹等信息。调查人员可以在虚拟的三维场景中进行全方位的观察和分析，如同身临其境一般，更加准确地判断火灾蔓延方向、起火点位置以及火灾发展过程。

3. 强大的证据保存与追溯能力：三维模型可以永久保存火灾现场的所有信息，即使现场被清理或重建，调查人员依然能够通过三维模型随时回溯现场情况，对关键证据进行反复分析和研究。同时，三维模型中的数据可以进行标注、测量和分析，为证据的提取和追溯提供了极大的便利。

三、三维火灾调查重建的关键技术与应用流程

（一）关键技术

1. 三维激光扫描技术：具有快速、准确、非接触式的数据采集特点。它能够在复杂的火灾现场环境下，轻松获取现场物证的精细结构信息和空间位置关系。

2. 摄影测量技术：利用多台相机从不同角度对火灾现场进行拍摄，通过图像匹配算法和三维重建软件，将二维图像转换为三维模型。该技术成本相对较低，且能够获取丰富的纹理信息，使重建的三维模型更加逼真。

3. 计算机图形学与虚拟现实技术：对采集到的点云数据和图像数据进行处理、分析和可视化呈现，生成逼真的三维火灾现场模型。虚拟现实技术让调查人员能够在沉浸式的虚拟环境中进行火灾现场勘查和分析，提高调查效率和准确性。

（二）应用流程

1. 现场数据采集：在火灾现场安全条件允许的情况下，使用三维激光扫描仪、相机等设备对火灾现场进行全方位的数据采集。对于大型火灾现场，可结合无人机倾斜摄影技术，获取更全面的现场信息。

2. 数据处理与三维模型构建：将采集到的数据传输到计算机中，利用专业的三维重建软件对数据进行处理，包括点云数据拼接、去噪、纹理映射等操作，最终构建出火灾现场的三维模型。

3. 火灾现场分析与重建：调查人员在三维模型中对火灾痕迹、起火点、火势蔓延方向等关键信息进行分析和标注。通过测量功能测量物证距离、面积、体积等参数，结合火灾调查技术和相关知识，还原火灾发生的全过程。

4. 报告生成与结果应用：根据三维重建分析的结果，撰写火灾调查报告，为火灾事故的处理、责任认定以及预防措施的制定提供科学依据。同时，三维模型和分析结果还可用于消防培训、应急演练等工作。

四、众趣科技在三维火灾调查重建领域的成就

众趣科技作为国内领先的三维重建技术企业，在三维火灾调查重建领域取得了显著的成就。

早在 2019 年，众趣科技便凭借在三维重建领域自主研发空间算法的能力优势以及在三维可视化领域多年的技术积累，开始了在公共安全领域的探索，并研发出了专为公检法服务的捕实者三维全息复刻系统。

众趣科技的 A300 Pro 3D 激光扫描仪在火灾消防等应用场景中发挥了重要作用。该扫描仪基于三维重建技术，能够 1:1 重建火灾现场，实现对案发现场外部环境、内部环境、局部细节的空间三维数据采集。这帮助消防人员第一时间掌握案发现场细节，同时，通过对三维场景中的痕迹、起火点、火势蔓延方向等内容进行标注展示，使消防人员能够快速了解现场情况，并根据现场环境规划最佳 3D 救援路线，实施快速救援。

此外，消防工作人员可在三维模型中使用测量功能测量物证距离、面积、体积等参数，联合不同区域办案人员进行三维场景同屏勘验，及时分析复盘火灾发生原因及救援方案，形成三维数字档案，为火灾重建提供客观数据支撑。例如，在某起火灾事故调查中，众趣科技的 A300 Pro 3D 激光扫描仪快速、准确地完成了火灾现场的数据采集工作，生成的三维模型清晰地呈现了火灾现场的各种细节，为调查人员确定起火原因和责任认定提供了关键证据。

众趣科技的 SPACCOM 系列产品，在高精度还原基础上，借助 Qverse 三维空间云平台，不仅能够快速还原现场，清晰记录现场痕迹、脚印等关键物证信息，还能实现实测实量、模拟推演、存档管理等功能，极大地赋能了公共安全行业工作人员高效展开火灾调查工作。