建筑物变形监测设计方法探讨

通过对某森林武警总队大楼变形监测工作研究,介绍了变形监测的设计思路和实施过程,为施工单位提供了准确的观测成果,有利于施工单位采取相应措施确保该栋大楼的安全,可以为类似工程变形监测提供参考.     

北斗技术在超高层建筑摆动监测中的应用

平安国际金融中心总高599米,在建筑物施工及运营过程中,由于外界环境(日照、风、温度等)及建筑物自身的影响,建筑物的摆动影响大。文中通过自主研制的北斗兼容的接收机,对建筑物关键点位进行静态观测,在数据处理中,自主研制了卫星定位的整周模糊度回代高精度单历元定位算法,利用10Hz采样解算数据,获取大楼在荷载下平面变形,根据测定的大楼的变形值和摆动情况,指导施工进行归心改正,确保大楼的垂直度。     

IBIS-S测量系统动态测量及数据分析

随着科学技术的发展,建筑的设计要求越来越新颖,大楼的建设形状和高度不断突破。在施工、运营阶段,建筑的变形监测工作变得越来越重要。施工中必须实时提供建筑物的形变信息,给施工单位提供足够的数据参考来保证施工过程的正常运作。对大楼建设过程中的安全性进行了评估。IBIS-S系统可以对建筑物进行高精度实时变形监测,实时掌握建筑物的动态变化。     

修正指数曲线法与灰色模型和BP神经网络预测在建筑物沉降中的对比分析

变形监测在建筑物施工和运营管理方面是一个至关重要的环节,变形监测的预测模型有很多。选取适当的变形监测预测模型对于预测建筑物的变形尤为重要。本文运用灰色模型GM(1,1)、BP神经网络和曲线拟合中的修正指数曲线对一幢大楼13期的沉降观测数据进行分析。利用前12期沉降观测数据构建预测模型来预测第13期沉降观测的数据,将预测的结果与实际测量的结果进行比较,得出这三种模型预测的精度。结果表明:在这一幢大楼的沉降观测预测中,修正指数曲线法预测的精度要比灰色模型GM(1,1)和BP神经网络预测的精度高。     

深基坑水平位移监测方法与精度浅析

在深基坑变形监测中,水平位移是反映基坑变形最直接的物理量,如何及时有效地获得准确反映基坑变形的位移数据尤为重要.监测研究以安徽省节水技术推广研究中心大楼基坑变形监测为例,使用高精度徕卡0.5″全站仪,采用棱镜强制对中的方法,对该深基坑的支护顶或坡体的特定方向进行水平位移监测.同时,对监测中工作基点和监测点布置方法、监测流程以及精度优化等进行了探讨,为后期相关工程的研究和实施提供参考.     

佳木斯市中国银行大楼沉降观测

本文就佳市中国银行营业大楼的沉降观测方法,精度和数据进行了讨论,并对该楼的沉降程度作了估算。 随着我国经济的发展和城市建设的加快,各种复杂的高层建筑正在不断的兴建,为了保证建筑物在建设过程中的质量从而进行变形观测。佳市中国银行营业大楼就是其中一个。它位于市中心的中山路,主体为框架墙结构,地上14层,高出室内地平面64.230m,地下室一层为箱形基础,建筑     

高层建筑物沉降监测成果可视化方法研究

对高层建筑物进行定期的沉降监测是非常重要的工作。如何全面而直观、清晰而有效地表达沉降监测成果是变形分析中值得研究的问题。以某幢高层住宅为例,运用二维、三维以及动态可视化方法对其沉降监测成果进行了可视化表达。运用自编软件绘制了"时间-荷载-沉降量曲线图(双纵轴)",运用数学软件Matlab绘制了"沉降量等值线图"和大楼"沉降三维曲面图",运用可视化库Highcharts绘制了大楼"动态沉降曲线图"(动态显示)。二维可视化方法能全面反映被监测对象的变形情况,并且实现效率高;而动态可视化具有更加形象直观的特点,应用效果更好。     

坐标转换中的角度长度与面积变形定量分析

在实际测绘生产中,由坐标变换引起的不同程度的角度变形、长度变形和面积变形产生的影响不可忽略.本文通过公式推导在七参数变换中角度、长度和面积的变形及高斯投影后图斑椭球面积变形,并通过实验验证公式推导结果,得出在七参数变换中角度不发生变形,长度变形为m,面积变形为2 m,七参数变换中的变形与坐标和转换参数无关系,在高斯投影中,面积变形随着纬度和经差的增大而增大,纬度方向面积变形的变化率先增大后减小.     

智能全站仪在大型压力容器焊接变形监测中的应用

在大型压力容器的部件焊接过程中,由于预热、焊接等工艺流程会导致各部件产生变形,从而引起部件之间的位置关系产生变化.为保证压力容器成品满足设计要求,必须在制造过程中实施变形监测,依据变形数据适当调整焊接工艺流程,控制变形量.提出采用智能全站仪配以自动变形监测软件对大型压力容器焊接变形进行实时监测,并应用于生产实践中,监测结果表明该方法自动化程度高、实时性好,能同时给出位置和姿态变形数据.     

浅述建筑变形测量精度和频率的确定

确定变形测量精度的方法是取观测中误差不大于建筑物允许变形值的1/10～ 1/20作为变形观测的监测精度.变形测量频率应本着实用原则确定,测量频率既要能正确放映出变形点的变化过程,又不得漏掉变化时刻,还要考虑观测工作量.     

利用全卷积网络提取Sentinel-2影像高低层建筑区

面向Sentinel-2多光谱数据，依据影像地物空间结构和地表实际功能类型将建筑区分为高层建筑区和低层建筑区，构建了一种基于全卷积网络模型的高、低层建筑区快速提取技术。在此基础上，以雄安新区及其周边为试验区，选取2017年3月获取的4景Sentinel-2多光谱数据进行试验验证和分析。结果表明：本文技术能够实现大范围区域内高层和低层建筑区的快速提取，总体平均提取精度达到95.30%，其中高层建筑区平均提取精度为99.22%，低层建筑区平均提取精度为91.38%，该技术明显优于现有基于纹理结构的高低层建筑区提取方法。通过对提取结果进行统计分析发现：约4.4×10⁴ km²的研究区内高层和低层建筑区分别约为94和7351 km²；雄安新区中心三县内高层和低层建筑区分别约为1.25和312.24 km²。本文技术具有很好的推广性，结合Sentinel-2数据大幅宽高频次观测特点和更多类型建筑区样本，可以实现大范围地表多类型建筑区动态监测。     

基于机载LiDAR数据的建筑物轮廓提取

建筑物轮廓作为建筑物三维重建的重要元素，在建立智慧城市和数字城市中至关重要。本文针对从机载激光雷达点云中提取建筑物轮廓数据处理的点云滤波、建筑物屋顶面提取、建筑物轮廓提取，以及提取精度评定各环节存在的一些问题，提出了一种综合区域生长改进算法、三维Hough变换算法和α-shape算法的建筑物轮廓提取方法。该方法在对机载LiDAR点云数据去噪的基础上，首先利用改进的区域生长算法滤波地面点，并基于地物点到地面的归一化高程特征通过高度阈值去除高度较为低矮的地物点；再基于三维Hough变换算法从剩余建筑物和高大树木点云中提取建筑物平面；最后使用α-shape算法提取建筑物的轮廓信息。对使用RIEGLVQ-1560i机载激光雷达测量系统扫描的某城区点云数据进行计算，通过匹配度、形状相似度和位置精度等评价指标对提取的建筑物轮廓进行精度评定。结果表明，综合区域生长改进算法、三维Hough变换算法和α-shape算法的建筑物轮廓提取方法可以准确提取建筑物的轮廓信息，对于大范围的建筑物轮廓提取具有稳定性和普遍适用性。     

路灯AM/FM/GIS建设研究

通过对AM/FM/GIS的研究 ,结合路灯行业实际情况 ,指出了路灯行业AM/FM/GIS建设的必要性。构建了路灯AM/FM/GIS系统的体系结构和路灯AM/FM/GIS功能框架 ,并提出路灯AM/FM/GIS系统建设的合理建议     

面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位

针对当前矢量地图导航缺乏真实环境信息,而视觉地理定位依赖海量图像标注数据的问题,提出了一种面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位方法。该方法以智能手机为载体,利用轻量级深度网络SSD(single shot detector)实时检测手机视频流中的建筑物对象类别,通过调用手机内置传感器获取当前定位信息与拍摄视角,并以矢量地图信息为辅助,在仅需识别出建筑物类别的情况中,准确获得单个建筑物的属性与定位信息,并与矢量地图进行叠加可视化,最终达到真实地理环境与矢量地图融合的增强导航。随机采集了550张建筑物图像,经过处理标注后作为训练标签,在计算机上训练SSD的建筑检测功能并且进行验证;将训练好的SSD网络模型迁移到移动端,结合地理围栏方法与手机传感器开发可识别建筑单体信息的增强导航系统,将系统部署在手机上进行测试。实验结果表明,该方法可充分利用矢量地图与实景图片的互补信息,在仅需少量建筑物标注样本的情况下,实现单体建筑物信息增强的手机端地图导航,有效缓解了矢量地图定位不够直观的问题。     

Geometric structure simplification of 3D building models

The complexity of building models directly affects the application efficiencies of 3D urban maps. To address the challenges of building models with various structures, we propose a structural simplification method in this paper. The geometric structures of building models are classified into three categories: embedded structures, compositional structures, and connecting structures, which can be extracted separately through convex/concave analysis. Some specific rules are proposed for the simplification of geometric structures, and the building models are suggested to be simplified progressively. The robustness and efficiency of the method are demonstrated by experiments, and the applications of the Levels of detail of the building models are illustrated.     

建筑点云几何模型重建方法研究进展

从大规模机载点云中重建几何精确、拓扑正确、语义丰富且屋顶遵循LoD3规范的建筑几何模型是当前机载点云建筑建模的难点和重点。为此,根据建筑几何建模思想,将国内外相关建筑点云建模方法分为5类建模体系,并对每一类体系中的代表文献进行了深入的综述和剖析。在此基础之上,提出当前机载点云建模算法存在的一些共性问题,并给出可能的解决方案及几何建模发展的趋势和后续潜在的研究方向,为完善机载点云建筑重建理论,发展更智能的建模算法,构建更高质量的建筑模型库,提供一定程度的参考和借鉴。     

关于多功能房屋共有建筑面积分摊计算模型的探讨

房产测绘中共有建筑面积的分摊是最基本、最重要也是最为复杂的问题,本文针对复杂多功能房屋共有建筑面积分摊,依据GB/T17986.1-2000《房产测量规范》,通过分析房屋的功能结构和共有建筑面积的分摊级别,提出了共有面积分摊计算的方法及其数学模型,并列举了一个多级分摊的例子进行了详细阐述。     

Automatic Building Extraction from Image and LiDAR Data with Active Contour Segmentation

Automatic building extraction is an important topic for many applications such as urban planning, disaster management, 3D building modeling and updating GIS databases. Its approaches mainly depend on two data sources: light detection and ranging (LiDAR) point cloud and aerial imagery both of which have advantages and disadvantages of their own. In this study, in order to benefit from the advantages of each data sources, LiDAR and image data combined together. And then, the building boundaries were extracted with the automated active contour algorithm implemented in MATLAB. Active contour algorithm uses initial contour positions to segment an object in the image. Initial contour positions were detected without user interaction by a series of image enhancements, band ratio and morphological operations. Four test areas with varying building and background levels of detail were selected from ISPRS’s benchmark Vaihingen and Istanbul datasets. Vegetation and shadows were removed from all the datasets by band ratio to improve segmentation quality. Subsequently, LiDAR point cloud data was converted to raster format and added to the aerial imagery as an extra band. Resulting merged image and initial contour positions were given to the active contour algorithm to extract building boundaries. In order to compare the contribution of LiDAR to the proposed method, the boundaries of the buildings were extracted from the input image before and after adding LiDAR data to the image as a layer. Finally extracted building boundaries were smoothed by the Awrangjeb (Int J Remote Sen 37(3): 551–579.  https://doi.org/10.1080/01431161.2015.1131868, 2016) boundary regularization algorithm. Correctness (Corr), completeness (Comp) and accuracy (Q) metrics were used to assess accuracy of segmented building boundaries by comparing extracted building boundaries with manually digitized building boundaries. Proposed approach shows the promising results with over 93% correctness, 92% completeness and 89% quality.     

Analysis of building deformation in landslide area using multisensor PSInSAR™ technique

Buildings are sensitive to movements caused by ground deformation. The mapping both of spatial and temporal distribution, and of the degree of building damages represents a useful tool in order to understand the landslide evolution, magnitude and stress distribution. The high spatial resolution of space-borne SAR interferometry can be used to monitor displacements related to building deformations. In particular, PSInSAR technique is used to map and monitor ground deformation with millimeter accuracy. The usefulness of the above mentioned methods was evaluated in San Fratello municipality (Sicily, Italy), which was historically affected by landslides: the most recent one occurred on 14th February 2010. PSInSAR data collected by ERS 1/2, ENVISAT, RADARSAT-1 were used to study the building deformation velocities before the 2010 landslide. The X-band sensors COSMO-SkyMed and TerraSAR-X were used in order to monitor the building deformation after this event. During 2013, after accurate field inspection on buildings and structures, damage assessment map of San Fratello were created and then compared to the building deformation velocity maps. The most interesting results were obtained by the comparison between the building deformation velocity map obtained through COSMO-SkyMed and the damage assessment map. This approach can be profitably used by local and Civil Protection Authorities to manage the post-event phase and evaluate the residual risks.     

高分辨率遥感影像建筑物分级提取

高分辨率遥感影像建筑物信息自动提取是遥感应用研究中的一个热点问题,但由于受到成像条件不同、背景地物复杂、建筑物类型多样等多个因素的影响使得建筑物的自动提取仍然十分困难。为此,在综合考虑影像光谱、几何与上下文特征的基础上,提出了一种基于面向对象与形态学相结合的高分辨率遥感影像建筑物信息分级提取方法。该方法首先利用影像的多尺度及多方向Gabor小波变换结果提取建筑物特征点;然后采用面向对象的思想构建空间投票矩阵来度量每一个像素点属于建筑物区域的概率,从而提取出建筑物区域边界;最后在提取的建筑物区域内应用形态学建筑物指数实现建筑物信息的自动提取。实验结果表明,本文方法能够高效、高精度地完成复杂场景下的建筑物信息提取,且提取结果的正确性和完整性都优于效果较好的PanTex算法。