基于移动三维激光扫描的地铁盾构环片提取与分析

随着我国轨道交通的不断发展,城市轨道交通已成为公共交通的重要组成部分。目前我国轨道交通安全主要采用全站仪和站式扫描仪等设备进行监测,具有监测效率低、监测点布设困难、对管片衬砌有损伤等缺点。移动三维激光扫描是一种新型轨道交通结构安全检测技术。本文采用移动三维激光扫描技术获取隧道内部完整结构点云数据,对移动三维激光点云进行环片提取分析,对获取的断面点云进行处理分析,得到环片变形情况。试验结果表明,该方法不仅能够获取准确的环片变形结果,而且实现了逐环提取分析,大大提高了环片监测的效率。     

激光扫描技术下桥梁变形监测方法的研究

介绍了三维激光扫描技术和相关点云处理软件,研究了三维激光扫描技术应用在桥梁变形监测领域内的数据采集、数据预处理、点云建模和变形量分析的方法,并将该方法进行了实例分析,通过分析得到定量的分析结果具有典型的代表意义。     

苏州虎丘塔三维数字化表达研究与应用

运用现代测绘三维激光扫描技术,以苏州虎丘塔为研究对象,对其进行三维激光扫描精准测量,获得其点云数据,并建立三维数字化模型。通过图像映射实现点云模型真彩色的三维可视化,其表达取得了满意的结果,该项研究成果与应用为更有效地保护我国众多的历史文化遗产———古塔,具有很好的借鉴作用。     

天宝SX10影像扫描仪在水文泥沙监测中的应用北大核心CSCD

基于水文泥沙监测的应用需要,采用天宝SX10影像扫描仪进行地形测量,并与传统观测方法进行比较分析,通过三维激光扫描技术获取海量点云数据,进而提取断面数据并进行质量监测。项目实施和成果分析表明,三维激光扫描技术能够满足水文泥沙监测要求,有效降低山区河道作业风险,提高工作效率,技术方案具有可行性。     

三维激光扫描技术在变形监测中的应用

随着激光扫描硬件设备的升级优化,三维激光扫描仪与其他设备更加易于集成,数据采集简单迅速,可实时处理点云数据,快速构建三维模型.与传统变形监测方法相比,将三维模型用于变形监测更加全面,自动化、智能化强度高,实时性好,且精度高.本文简单介绍了三维激光扫描系统的国内外研究现状、工作原理和分类,与传统变形监测方法作了比较,详细分析了三维激光扫描系统在变形监测中的应用.     

基于三维激光扫描的古建筑变形监测与分析方法研究——以苏州轨道交通4号线沿线国保单位变形监测为例

三维激光扫描是一种逐渐发展并成熟起来的地面海量高精度点云快速获取技术。变形监测作为一项传统的测量工作,发展至今,需要越来越多新技术的融合,特别是对于历史古建筑的变形监测,在传统监测手段难以展开的情况下,三维激光扫描技术可以得到较好的应用。以苏州轨道交通4号线沿线国保单位变形监测项目中棂星门和沧浪亭两处石结构的三维激光扫描变形监测为研究实例,探讨了基于点云数据提取监测对象线状特征和面状特征进行变形分析的方法,并采用总体最小二乘平差方法对平差模型进行了改进,提高了变形分析的可靠性。     

移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用

盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷,本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断面扫描仪结合移动轨道车、惯性导航定位及编码器等多种传感器协同作业,通过人工推行扫描的方式全面获取隧道结构点云数据。结合自动化点云处理软件对管片断面收敛进行分析,实现地铁隧道收敛的快速全面监测,弥补了传统收敛监测效率低、断面监测不完善的缺点。工程应用实例结果表明,该方法不仅可以实现隧道收敛快速、高效监测,而且获取的海量点云数据可进一步深度挖掘,为地铁隧道的安全监测提供基础数据,保障地铁安全运行。     

滑坡表面位移的无人机航测点云比对监测方法

滑坡单点式位移监测难以反映滑坡的整体位移状态,采用多尺度模型到模型的点云比对算法（M3C2）可实现对滑坡的面域监测。本文首先通过对无人机采集的影像进行运动恢复结构（SfM）分析,还原滑坡三维点云模型;然后利用点云比对算法对两期点云数据进行处理,以色值大小体现滑坡区域的位移,进而识别滑坡表面位移变化;最后将该方法运用于实际边坡的表面位移监测。试验结果表明,应用M3C2算法可成功识别边坡变动区域,捕捉到1 cm的水平或垂直位移变化,能直观反映滑坡面域的变形状况。该方法适用于复杂地形条件下的滑坡位移整体监测,识别精度达到厘米级,性能优于两云直接比对算法（C2C）。     

地铁隧道收敛监测方法的探讨

传统的地铁隧道管径收敛监测采用"高精度全站仪+反射片"测管片水平收敛直径和垂直基线的方法进行,该方法外业数据采集效率较低。因运营期地铁结构监测作业时间的限制,传统测量方法将难以满足运营期地铁监测的需要。结合南昌地铁1号线运营期结构监测实例,介绍三维激光扫描技术在地铁隧道结构管径收敛监测中的应用。经隧道监测试验及工程实践应用结果表明,基于三维激光扫描点云数据所获取的管径收敛值满足地铁管径收敛监测的精度要求。     

Android水平位移即时监测终端软件的实现

水平位移形变监测是轨道交通工程中十分重要的一环。随着移动互联技术和智能终端的发展及其在水平位移形变监测中的应用,监测的即时性及数据安全问题显得越来越重要。本文实现了一套基于Android设备的水平位移即时监测终端软件,通过Android设备的蓝牙、网络通信功能,将监测设备、Android设备、监测信息服务平台联系在一起,保证了监测的即时性;内嵌数据加密算法,保证了监测数据安全性。实际轨道交通工程中的应用表明:本文开发的终端软件实现了监测数据的实时采集和处理,提升了监测作业效率;实现了监测数据的加密,完善了工程安全机制。     

基于三维激光扫描技术的木构架文物变形监测

近年来,业内对传统木结构文物的日常性保护意识逐渐加深,对其结构的安全性和稳定性监测已进入常态化。本文运用三维激光扫描技术,以木质承重梁柱为研究对象,阐述其变形监测的方法和具体技术路线,分季度对该文物进行点云数据采集,通过点云数据的加工处理、坐标配准,数据对比分析,探讨了三维激光扫描技术在木构架文物变形监测中的应用。通过不同时相点云数据的对比分析实验,揭示木质承重梁柱整体变形规律,具体了较好的效果。     

移动式三维激光扫描系统在轨道结构变形分析的应用

轨道交通结构变形及病害发展是众多安全事故的直接原因。对运营期地铁隧道全方位的检测是保证地铁安全运营的重要工作。移动三维激光扫描技术应用于地铁隧道的健康检测是近年来研究的热点。利用移动式三维激光扫描系统快速获取高分辨率点云,经过点云处理与分析软件计算地铁隧道的椭圆度、断面收敛、错台、限界等参数,采用与人工测量方式对比完成精度分析,并结合实例验证其可行性。结果表明:移动式三维激光扫描技术保证了数据获取的连续性,提升了数据获取的准确度和效率,可满足轨道交通建设和运营管理部门对结构测量、监测与病害检测精度、自动化、实时化、集成化的迫切需求。     

基于地面激光扫描仪的隧道断面提取研究

近年来,将三维激光扫描技术应用于地铁变形监测成为研究的热点.面对海量点云数据,如何提取隧道断面是成功运用该技术的关键.据此,本文采用三维激光扫描技术扫描隧道,获取隧道整体点云数据,并提出一种获取隧道任意位置断面变形的新方法.以某地铁监测数据为例实验分析,提取隧道断面图,实验证明了该方法的有效性.     

点云数据直接缩减方法及缩减效果研究

分析了国外点云数据处理中数据缩减方法的研究现状,针对实际工程中三维激光扫描数据采集的过密情况,提出利用扫描间隔进行点云数据直接缩减的方法,并编程实现所提出的算法。通过对真实的三维激光扫描点云数据的缩减处理,建立点云数据直接缩减的预测模型。     

三维激光扫描技术在高速公路运行非接触式变形监测中的应用

本文利用三维激光扫描技术,非接触式获取高速公路监测区域内三维点云数据,利用三维点云面与面的差异比对方式计算出不同周期断路面的变形差异值,将计算结果汇总并以直观性色带图形成三维数据成果图与最终报告。实践结果表明,三维激光扫描仪测得的高速公路路面数据精度、测量效率均比较高,可满足高速公路路面监测的要求,为快速、高效地进行高速公路路面变形监测提供了技术支持。     

大型古建筑精密三维数据采集方法与实践

较之传统手工测量技术,三维激光扫描技术具有高精度、高效、高密度数据获取的优势,是古建筑精密三维数据采集的重要手段。分析了三维激光扫描数据采集的几种不同方法,结合工作经验,对大型古建筑精密三维数据采集的特点进行详细阐述,并对作业流程中的扫描方法选择、扫描站点布设、数据存储与管理等关键问题进行探讨,同时给出一些参考建议。在虎丘塔扫描工程实践中,通过调整仪器架设方法、监测风速影响及运用远程操控设备等多种措施,保证了数据采集的精度。经过点云赋色、点云拼接、点云去噪等内业处理后,获取了塔身完整的点云模型,利用高精度全站仪TM50进行精度检核,结果表明,点云模型的整体精度为±11.2mm。     

基于三维激光扫描数据的建筑物三维建模

给出基于三维激光扫描测量仪所获得的点云数据来实现建筑物三维建模的方法。文中介绍了三维激光扫描测量仪的系统组成与工作原理,给出对点云数据处理的过程和方法,阐述建筑物三维建模的方法,并用实例介绍整体方法的实现过程和效果。     

基于三维激光扫描技术的变形监测方法研究

针对三维激光扫描技术应用于变形监测的研究,本文提出点、面结合的变形监测方法。通过提取变形监测点的三维坐标信息,进行多期数据的监测点坐标信息的比较,获取局部的变形信息。运用豪斯多夫距离对点云模型进行求差运算,得到整体变形信息,并对模型的求差运算结果进行对比分析。实验结果表明,基于三维激光扫描技术的点、面结合的变形监测方法在变形监测中具有较高的实用价值。     

融合激光扫描和多视图影像的模型重建技术

针对在复杂的扫描环境下,三维激光扫描点云数据容易缺失、噪点多,点云预处理难度大且效果不理想,进而影响后期模型重建精度和效率的问题,该文对融合三维激光扫描和多视图影像重建两种技术进行了研究,提出了一种全新的快速精细化模型重建方法。结合某工程实例,基于分块建模的思想,运用该方法完成了数字三维模型的重建工作。实验结果表明,该方法可以建立高精度的三维模型,并在很大程度上提高了建模的效率。     

基于移动三维扫描的地铁隧道快速全方位变形检测方法研究

地铁隧道保护监测是城市轨道交通正常运营的重要保障,现行以静站式设站、相邻测站逐站拼接的隧道变形、收敛等三维激光扫描监测方法虽然渐渐成熟起来,但逐站拼接带来的误差累积和缓慢的作业效率仍然是地铁隧道保护监测的瓶颈。本文在分析移动式三维激光扫描技术原理和优势的基础上,研究了移动式三维激光扫描技术用于地铁隧道点云数据快速采集方法,提出了基于隧道椭圆参数模型的改进RANSAC算法,通过对隧道断面点云数据去噪、拟合、提取地铁隧道变形信息,进而实现断面变形分析。结果显示该方法可以快速、全方位准确获取隧道断面数据,为地铁隧道保护监测提供了一种新型高效的技术途径。