三维激光扫描测量技术在变形监测中的应用

分析了将三维激光扫描测量技术应用于变形监测时的变形计算问题。与传统测量方法相比,该方法能更具体、快速地分析目标的变形情况。利用三维激光扫描所得点云数据拟合得到所测目标的平面方程,再利用空间几何计算方法做具体变形分析。     

基于三维激光扫描技术的宝塔变形监测方法

提出了一种利用三维激光扫描测量技术提取宝塔不同层面中心点监测宝塔变形的方法。首先在宝塔周围选取并测量导线点坐标,用于架设三维激光扫描仪对宝塔进行激光扫描,然后对测量的点云数据进行拼接、剔除噪声点、宝塔三维建模,从模型中提取最底层和合适的高层截面中心点,即可计算变形偏移方向与偏移量。再通过统计各楼层各个面的表面倾角,可推算出具体倾斜角度,结合高层截面距地面高度,同样可计算偏移量,共同验证了宝塔变形的具体偏移量。实验表明,本文方法可行、有效。     

ArcGIS Engine下的三维点云变形监测可视化研究

针对地面三维激光扫描仪获取的点云数据,设计了以Arc GIS Engine为二次开发组件、C#为开发语言的变形监测三维可视化程序,实现了对点云数据的数据管理、三维建模、纹理渲染、数据查询、地形分析5大功能模块。在此基础上,通过将变形前后的两期点云数据进行三维建模与可视化、区域变形量提取,验证了该程序应用于变形监测的可行性。     

基于三维激光扫描的建筑物变形监测方法

首先介绍了运用激光点云技术进行变形监测的步骤;再利用NURBS法构建三维模型进行整体变形分析,同时利用重心法提取特征点坐标进行局部变形分析,突破了传统以点代面的分析方式;然后通过误差分析,论证了该方法可行性;最后与传统监测方法进行了比较。     

基于地面激光技术的隧道变形监测技术

研究了将地面激光技术应用于地铁隧道变形监测,运用基于点云法向量差异的点云分割算法对点云数据进行抽稀,使用抽稀后点云数据构建地铁隧道模型,对隧道进行整体变形分析,构建地铁隧道三维模型不仅提高了变形监测精度,而且能够反映隧道整体变形趋势。将此方法应用于天津地铁一号线隧道变形监测,通过与光纤位移计结果对比,变形监测精度在4 mm以内,能够满足地铁隧道变形监测的需要。     

利用三维激光扫描技术进行输电铁塔变形监测研究

<正>针对电力铁塔倾斜和损坏事故,本文研究一种基于三维激光扫描技术的电力铁塔变形监测方法,使用三维激光扫描仪获取目标铁塔的点云数据,用特征拟合的方法计算铁塔倾斜,从而实现铁塔可视化和变形监测。1变形分析关键技术变形分析流程如图1所示。下面对平面拟合和圆柱拟合进行分析。     

三维激光扫描技术在危岩体变形监测中的应用

提出了一种基于三维激光扫描技术的高危岩体表面变形监测方法。该方法首先计算第一期点云数据参考点的法向量,并基于此点的法向量构建圆柱体;然后在圆柱体内计算第二期点云数据的区域重心,以此作为危岩体表面两期或多期变形比较的依据。将该方法应用于重庆武隆-南川地区鸡冠岭危岩体的变形监测与分析,获得了初步满意的结果。     

一种三维激光扫描技术隧道整体变形分析方法

针对三维激光扫描技术应用于隧道变形监测时无法准确确定隧道形变的问题,该文提出了一种基于参考基准的隧道点云降维格网化形变分析法,通过建立参考基准,计算点云到参考基准的距离,点云降维,生成降维点云到参考基准距离的分布格网图,并进行多期数据差值计算,获得隧道整体变形量值分布图.实验表明,该方法能够确定隧道变形区域和变形量值大小,能够进行多期监测数据的准确对比,提高了三维激光扫描技术的应用精度,是一种实用和有效的衡量隧道变形新方法.     

基于BP神经网络法的地表变形监测

利用三维激光扫描技术监测地表变形时,需要对大面积的地形点云数据重建地面曲面。针对点云数据的海量性,提出利用BP神经网络的方法进行曲面重建,分别模拟出两期点云数据的曲面及两期点云数据的下沉曲面。实验结果表明,该方法对海量数据的曲面重建精度较高,并能提取变形信息,具有较高的使用价值。     

利用激光点云的规则面微小变形统计分析

针对现阶段变形监测主要通过对单点位置的变化来对整体变形进行监测,因而局部变形很难监测出来的问题,文章提出了利用地基三维激光扫描数据具有高精度、高空间分辨率、点云数据量大的特点,对微小变形进行统计分析以及监测的方法:利用U检验证明点云数据偶然误差的分布满足正态分布;通过格网化处理对偶然误差进行消弱;通过拼接参数误差反解模型的建立,对拼接参数误差值进行求解,进而消除拼接参数误差,实现对激光点云的规则面微小变形的统计分析。     

基于点云数据的危岩体表面线状特征提取方法

以危岩体的变形监测为研究对象,以三维激光扫描技术为数据获取方法,阐述了从点云数据获取、数据预处理到生成深度图像的方法、步骤、注意事项等,分析了数字图像处理中常用边缘检测算子的优缺点,提出采用Canny算子方法提取得到危岩体表面特征线,进而提取线状特征对应的三维坐标,为危岩体的变形监测提供了一种数据处理方法。     

面向水库大坝形变监测的三维激光扫描点云分析方法

根据黄龙带水库大坝两期高精度三维激光大坝扫描点云数据,本文提出基于正态分布的点云数据配准算法、改进原始渐进加密三角网滤波算法,运用点到面形变量对比分析模式监测大坝形变量,并进行源程序开发,实现一体化监测点云数据的加工、对比分析及建模处理。通过结果验证显示：①改进后的算法效率高、精度优,适用于大坝点云数据处理和对比分析;②开发的点云数据一体化处理软件简单易用,能够精准反映坝体变形情况;③黄龙带坝体稳定,尚无安全隐患。     

基于徕卡MS60与深度图像的变形监测研究

徕卡MS60不仅能获得高精度的单点坐标,还可以得到激光点云和图像数据,各传感器的同轴性为获得同一坐标框架下的变形监测数据提供了便利。本文根据不同类型数据探测形变的优势,利用徕卡MS60的望远镜相机采集监测区域的图像拼接形成全景图像,再结合扫描得到的点云数据构建深度图像,通过多期深度图像匹配得到监测区域的三维位移矢量。试验表明,基于深度图像的监测方法为变形监测提供了新的思路。     

边坡挡墙变形监测新技术研究

三维激光扫描技术的出现,为边坡挡墙变形监测提供了新的监测手段,本文选用在测量领域中使用较广的脉冲式扫描仪,以监测某立交桥的边坡挡墙变形为实例,进行了点云数据采集。根据边坡挡墙变形监测的特点及数据处理的要求,使用机带软件RIEGL VZ-1000进行了点云数据预处理之后,再引入第三方点云处理软件Geomagic Studio和Geomagic Qualify,进行了数据处理及变形分析。通过研究,提出了基于三维激光扫描技术的边坡挡墙变形监测新方法。     

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。     

基于地面三维激光技术的建筑物变形监测研究

地面三维激光雷达测量系统是最近几年刚刚新生的一个测量技术,本文提出一种研究建筑物变形的方法即用三维激光扫描仪对建筑物或者构筑物进行三维扫描并获得建筑物的三维点云模型,然后通过前后两次建筑物的三维点云数据的比对、分析,可以对建筑物进行平面位移监测、沉降监测、倾斜分析、整体形变监测。     

利用地面三维激光扫描进行桥梁挠度变形分析

针对常规桥梁挠度变形分析方法仅能获取有限数量离散监测点的几何变形,且存在自动化程度低、效率低、局限性大的问题,本文提出了一种基于点云数据的桥梁挠度变形分析方法。首先通过地面三维激光扫描仪获取桥梁变形体上的点云数据,经过精确配准,获取可靠点云数据。然后利用滑动窗口法得到桥梁线形,并通过两期线形叠差分析得到桥梁挠度变化。最后以跨度40 m+65 m+40 m的连续钢构桥实体工程为试验对象,利用本文方法发现该桥梁存在最小值为8 mm、跨中最大值为17.5 mm、平均值为14.9 mm的挠度变形。结果表明,该方法理论严密、计算效率高、简单实用。研究结果对三维激光扫描技术在变形监测领域的深度应用有重要借鉴意义。     

三维激光扫描技术在煤矿沉陷区监测应用

采用三维激光扫描仪与传统观测相结合的方法,获取开采沉陷区精细三维点云数据,在对激光点云数据预处理和数据分析基础上,分别对采空区地表沉降、铁路线沉降、铁路桥沉降与形变监测进行研究,并与传统观测结果进行对比分析,结果表明两者具有较好的一致性。     

激光点云在地铁盾构隧道病害诊断中的应用

移动式三维激光扫描技术在地铁盾构隧道安全监测工作中应用较为成熟。本文以地铁盾构隧道监测点云数据为基础进行研究,实现了地铁盾构隧道病害智能诊断。首先通过激光点云生成灰度图像;在此基础上运用卷积神经网络CNN,对地铁盾构隧道中的渗漏水和裂缝的识别技术进行了深入研究;最终生成隧道病害智能诊断系统,为地铁安全运营提供了智能监测方法,有效提高了我国地铁运营监测的技术水准。