三种桥梁变形监测方法的对比研究

为了确保桥梁运营安全以及确定及时有效地运营管理措施与维修养护方案,桥梁结构变形监测工作就显得愈加重要。因此对比分析了桥梁变形监测的全站仪三维坐标法、一机多天线GPS变形监测法、三维激光变形监测法各自的原理、精度分析、优缺点和适用性,并对技术发展前景进行了展望。     

精密三维坐标法在钢索塔立式匹配测量中的应用

南京长江第三大桥是我国首座主塔采用钢结构形式的特大型斜拉桥,其"人"字形钢索塔的安装定位在国内外尚属首次。针对钢索塔立式匹配的技术要求,研究专用测量控制网的构建,测量特征点的布设;阐述全站仪精密三维坐标法的测量方法,并根据匹配区的实际情况及不利观测条件,计算和分析全站仪精密三维坐标法的实测精度。结果表明,测量方法能满足南京长江三桥钢索塔立式匹配测量的精度要求。     

国家体育场斜柱测量放样原理与方法

本文用两种不同的数学方法解决国家体育场斜扭柱在任意高程上柱角点三维坐标计算问题,对斜柱现场放样的方法进行阐述。提出建筑施工测量中空间直角坐标系旋转矩阵法转换思路,并论述全站仪坐标放样限差的制定方法。     

国家体育场(鸟巢)斜柱测量放样原理与方法

用两种不同的数学方法解决国家体育场斜扭柱在任意高程上柱角点三维坐标计算问题,对斜柱现场放样的方法进行阐述.提出建筑施工测量中空间直角坐标系旋转矩阵法转换思路,并论述全站仪坐标放样限差的制定方法.     

全站仪任意坐标系三维变形监测方法

介绍了全站仪任意坐标系三维变形监测方法。即初次、后次监测通过全站仪任何位置设站观测各点三维坐标后,利用坐标变换原理,将监测点的后次观测坐标系坐标与初始观测坐标系坐标进行数学变换,从而直接得到各个监测点的位移量,给出了方法的位移计算公式。应用误差传播定律推导和给出了监测点位移精度计算公式。实际应用计算分析结果表明,该方法是可行的。     

基于地面激光扫描仪的地铁盾构区3维重建技术

采用地面激光扫描仪技术,分站式获取地铁盾构区间的3维点云数据,实现了盾构区间的3维模型重建。首先在盾构区间布设精密控制网,使用高精度全站仪和水准仪测量控制点的3维坐标;然后对盾构区间采用分段、自由设站的方式进行扫描,同时使用设站在精密控制点上的全站仪无棱镜模式测量标靶中心坐标。最后对每一扫描站的3维点云进行纠正,通过标靶的绝对空间坐标,实现多视点拼接,重建具有规则几何结构的盾构区间实体模型。结果表明,3维激光点云能够重建精细的地铁盾构区间模型,可用于地铁的设计方案展示、变形监测、轨道几何状态检测、调线调坡测量等。     

全站仪免棱镜测量外符合精度的室内测试方法

为探究不同材质的反射面对全站仪免棱镜模式测量结果的影响,以Leica TM30全站仪为例,介绍了一种免棱镜测量外符合精度室内测试的方法.利用Leica Axyz经纬仪测量系统高精度三维坐标测量的特性,将其测量值当作真值,通过对比两种方法的测量结果,验证了在10m范围内,TM30全站仪免棱镜测量模式的三维坐标整体误差在0.5～2.0 mm.对于较为平整光滑的反射面,其测量精度较高,反之测量相对粗糙的反射面时,其精度较低.针对室内短程建筑测量,提供了一种可靠的外符合精度测试方法.     

基于三维激光扫描技术的塔型构筑物倾斜监测

为提高塔型构筑物的倾斜测量效率,提出了一种基于三维激光扫描技术的塔形构筑物倾斜变形监测方法。首先详细阐述了利用点云进行倾斜变形信息提取及扫描点位精度分析的方法;然后利用逆向工程软件(Imageware)对采集的点云进行重构,并提取构筑物轴线坐标,进而计算得到构筑物的倾斜值;最后通过全站仪前方交会精度比较实验验证了三维激光扫描技术在塔型构筑物倾斜监测中应用的可靠性。结果表明,运用三维激光扫描技术进行塔型构筑物倾斜监测的结果与传统全站仪前方交会方法测定的结果吻合,该技术在塔型构筑物倾斜监测中具有较高的实用价值。     

全站仪坐标法在深基坑水平位移监测中的精度分析与应用

针对施工场地狭窄,无法运用传统方法进行变形观测的情况下,对深基坑的水平位移监测提出了全站仪坐标法。对全站仪坐标法监测水平位移的精度进行分析,通过分析结果与工程实践,验证了对于不同等级要求的基坑水平位移监测,只要选择适当的全站仪进行作业,即能保证精度符合要求,提高作业效率。     

全站仪三维导线测量定位系统

本文以全站仪为工具,以E500为控制器和采集器,以测量过程实时化、自动化为目标,建立了一种全站仪三维导线测量定位系统。系统可在任何条件下自动、实时、精密地确定点的三维坐标,并可进行坐标系统转化,自动在E500中建立数据文件,实现与微机和其它仪器通讯。     

基于三维激光扫描技术的盾构隧道变形分析

为保证地铁隧道建设过程中的安全,对其进行变形监测是必不可少的工作.传统测量方法采用特征点位进行隧道断面监测,存在数据量较少、点位不够全面等缺点,且工作量较大,工作效率低.针对这一问题,本文将三维激光扫描技术应用于盾构隧道监测,利用获取的三维激光点云对盾构隧道进行监测.为验证其可靠性,将其与全站仪数据进行联合分析.实验表明,三维激光扫描系统测量断面中心坐标的点位精度为3.41 mm,横断面半轴长度与全站仪测量结果的差值小于4 mm;地铁隧道整体表现为水平外凸、竖直下沉的状态.结果显示了三维激光扫描技术的高精度、高效率等工作特点,并且能够对隧道整体变形情况进行分析,具有广阔的发展前景.     

基于摄影全站仪的建筑物无接触式沉降监测方法

沉降监测是建筑物变形监测的重要内容,许多特大异形建筑和大型设备难以安装固定观测设备甚至无法直接接触,因而无法用传统的测量方法(水准测量、全站仪三角高程、GNSS等)进行沉降监测。文中提出一种基于摄影全站仪的建筑物无接触式沉降监测方法,即为普通全站仪加装CCD模块获取长焦影像,利用基于旋转纠正的简易标定法获取影像的内外方位元素,根据加入平面方程约束的摄影测量原理计算监测点三维坐标,采用SIFT算子对各期影像进行监测点特征提取与匹配,计算建筑物各期沉降量。实验结果表明,对于建筑物的沉降量与沉降变化趋势,本文方法与全站仪棱镜实测方法的结果一致。     

风力发电塔变形监测方法研究

变形监测目的是监测风力发电塔的沉降和倾斜变形,可根据其变形量及变形速率来判断风力发电塔在施工期或运营期是否安全。常规的观测方法是用免棱镜全站仪进行风机倾斜观测,用精密水准仪进行沉降观测,这种方法工作效率不高,精度也受多种因素影响。为此提出了采用地面三维激光扫描技术的方法,并在具体工程实例中进行应用,极大提高了观测速度和精度。     

基于全站仪非接触自动监测巷道围岩变形及分析

论述全站仪结合计算机组成巷道围岩变形,自动量测及分析系统的原理、功能及其开发应用,提出全站仪自由设站3维坐标非接触量测、单站独立坐标测线等围岩变形量测的理论和方法,并建立相应的数学平差模型,使围岩变形非接触监测具有更好的可靠性和精度。通过对全站仪观测数据后处理软件的设计和开发,在机载软件控制下,无需进行对中、量仪高,全站仪可自动完成对目标点的监测,由计算机进行所有的数据处理、回归分析和预报,为巷道施工提供及时的信息反馈。     

全站仪三维导线测量定位系统

本文以全站仪为工具,以Ｅ５００为控制器和采集器,以测量过程实时化,自动化为目标,建立了一种全站仪三维导线测量定位系统。系统可在任何条件下自动,实时,精密地确定点的三维坐标,并可进行坐标系统转化,自动在Ｅ５００中建立数据文件,实现与微机和其它仪器通讯。     

地铁隧道结构稳定性自动化监测系统的研究与应用

随着城市轨道交通的快速发展,目前我国的地铁营运线路长度已近300 km,如何实时监测地铁结构的稳定性,保障地铁营运安全,受到各地政府的高度重视。本文基于高精度全站仪构建开发了地铁隧道结构安全自动化监测系统,利用VT检验法对基准点进行了稳定性判定,实现了远程无线控制全站仪对地铁结构进行自动化监测,通过三维一体化、高精度系统快速对地铁隧道进行了水平位移、垂直位移、隧道直径收敛等诸多变形量的监测,并通过试验对该系统的稳定性和监测成果精度进行了统计分析。结果表明,该系统能够满足地铁结构监测毫米级的精度要求,并具有较好的稳定性。     

矿山相似模拟实验三维数字散斑方法

针对矿山相似模拟实验过程中自动化程度低、精度差等问题,应用摄影测量计算机视觉方法,基于三维散斑影像匹配对相似模型进行位移变化监测及应变分析.在相似模型上布设数字散斑,获取实验各个阶段散斑影像,通过影像序列、立体以对角匹配得到描述开挖前后模型变形的同名点三维坐标,进而由位移变化计算模型应变.通过由全站仪测得的三维点坐标与所给方法得到三维点坐标进行对比验证,结果表明:本文所给方法获得的三维点位与全站仪测得的三维点位最大偏差小于4 mm,满足矿山相似模拟实验要求.     

基于ATR技术的短边精密点位测量研究

为提高短边精密点位测量的工作效率,本文尝试将TS30全站仪的ATR技术应用到短边精密点位坐标测量中,并通过测量实例对比分析了人工测量方法与使用ATR技术的自动观测法的测量精度。试验结果表明：采用ATR技术相较于传统方法可以大大缩短测量时间,2种方法得到的待测点位坐标结果接近,而且自动观测法的一测回测角中误差与三角网测角中误差略小于人工观测法。研究结果可为精密工程的快速测量提供参考借鉴。     

北京大兴国际机场核心区钢结构变形监测的创新方法

针对北京大兴国际机场超大规模不规则自由曲面工程,采用三维激光扫描法及全站仪三维坐标测球面四点法进行数据采集,结合GeomagicControlX及Surfer16等三维建模和地学分析软件实现了异形钢结构复杂三维变形的可视化分析.确保了工程施工过程的安全,有效指导了相关工序的施工,同时也验证了复杂钢结构卸载理论受力和预计...     

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。