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。     

徕卡MS60全站扫描仪在隧道施工测量中的应用

针对隧道施工测量的特点,本文利用徕卡MS60全站扫描仪,以大瑞铁路大理到保山段隧道工程为例,阐述了三维激光技术在隧道超欠挖、变形监测、二衬厚度检测、二衬钢筋保护层厚度检测等方面的应用,并对点云的精度进行比较以及分析,结果表明,MS60不但能够满足测量规范要求,而且大幅提高了工作效率。     

三维激光扫描技术边坡监测研究

本文介绍了三维激光扫描技术原理,给出边坡监测数据获取与处理的技术流程:首先用基于区域的分割方法对深度图像分割,用标志点匹配法进行点云数据匹配,然后利用滤波方法对点云数据进行简化,最后利用迭代最近点法(ICP算法)进行点云拼接。以某边坡的实际监测数据为例,采用Trimble GX200三维激光扫描仪获取点云数据,RealWork Survey Advanced扫描数据处理软件获得DEM数据。结果表明,采用本文技术可获取边坡的DEM及边坡形态,为边坡变形监测与灾害预报提供基础数据。     

LGO与科傻平差软件在滑坡变形监测中的应用

目前白鹤滩水电站正在紧锣密鼓地建设中,为有效地判断白鹤滩水电站附近恩子坪2号滑坡体的稳定性,确保滑坡体的安全,减少滑坡带来的种种危害,本文拟利用Global Positioning System(全球定位系统,简称GPS)技术对恩子坪2号滑坡体进行变形观测,数据解算是利用徕卡后处理软件LEICA Geo Office Combined(简称LGO)和科傻平差软件进行,其中LGO对整个监测网数据进行了基线解算和坐标投影,科傻平差软件进行网平差,并得到每期观测的点位坐标。通过分析对比不同时间的点位坐标变化即可及时掌握滑坡体的变形情况。实验结果表明,此方法平面观测精度大概在3mm,平面加高程精度大概在5mm左右,可以监测出滑坡体在雨季中的向河谷中心微小滑动的趋势,完全满足滑坡体变形监测的精度要求。     

复杂地质区域深基坑自动变形监测系统开发及应用

本文以Visual Studio 2008为开发平台,利用C++语言面向对象的特性和数据库管理系统,结合徕卡Geo COM接口来控制TCA2003全站仪,设计并实现一个适合昆明盆地复杂地质区域深基坑施工的自动变形监测系统,该系统包括自动观测、数据存储、位移量计算、绘制图形及分析预测等功能,达到变形监测内外业一体化的目的。     

三维激光扫描技术在危岩体形变监测中的应用

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,阐述了从点云数据到生成深度图像的方法、步骤、注意事项,提出用数字图像处理技术提取特征线,进而对提取的线状特征进行形变分析的方法,为危岩体的变形监测提供了新思路。     

国家新型基础测绘体系建设试点区域1 m间隔点云数据获取处理与质量分析

地形级地理场景生产是国家新型基础测绘体系建设在山东试点的重要任务之一,作为地形级地理场景的主要组成部分,DEM一般基于机载LiDAR点云数据制作。笔者所在单位选择高密市作为试点区域,采用徕卡CityMapper混合航摄仪获取了试验区优于1 m间隔的点云数据,并对飞行质量和点云质量进行检验,对点云高程和平面位置精度进行检核。试验验证了徕卡CityMapper混合航摄仪数据获取的精准和高效性,为即将全面实施的山东省陆域1 m间隔点云数据获取处理项目提供了技术方案,且为DEM制作和地形级地理场景的生产提供了保障。     

徕卡Nova MS50全站扫描仪在地形测量中的应用

目前大比例尺地形测量主要通过RTK及全站仪获取数据,在电力勘测工作中,部分测区环境比较恶劣,测量人员工作负荷大,常规测量仪器效率较低,而徕卡Nova MS50全站扫描仪的发布为电力地形测量提供了一种新的选择。MS50全站扫描仪是一个功能全面的革命性解决方案,在高精度全站仪技术基础上集成了高速点云扫描技术、高分辨率数字图像测量技术及超站仪技术等多项先进的测量技术,以高效的点云扫描方式快速获取测量结果,在地形测量、土石方测量、变形监测、数字化建模等领域有突出应用。     

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。     

基于线定向设站法建立独立坐标系的探讨及其应用

线定向设站是指全站仪任意设站后,分别测量两个特征点,并以第一个点为坐标原点,第二个点为X轴或Y轴方向,建立独立坐标系并解算测站空间坐标及方位角的设站方法,通过该方法可方便测量出空间特征点至某铅锤面的垂直距离。以徕卡TS60全站仪为例,本文介绍了线定向设站的作业流程及方法,对设站建立的独立坐标系的模型进行了探讨,并以某厂房内单梁桥式起重机两根平行钢轨的变形测量为例,介绍了该方法在工程测量中的应用。     

深度图像分割的城市区域倾斜影像密集匹配点云滤波算法

倾斜摄影测量作为一个新兴领域发展势头迅猛,在众多领域得到了广泛应用。但倾斜影像密集匹配点云处理技术研究却相对较少。倾斜影像密集匹配点云分布不均匀、表面粗糙,因而传统的激光扫描点云处理算法在用于倾斜影像密集匹配点云处理时的适用性较低。本文从倾斜影像密集匹配点云特点出发,提出了一种利用点云高程信息生成深度图像提取建筑物非连通区域,在全局范围选取种子点实现多种子点区域生长的点云快速滤波算法。实验结果表明,该算法滤波效果好、速度快,可以改善密集匹配点云部分地物底部边缘不清晰引起错分和区域生长无法分割建筑物非连通区域的问题。     

地面激光点云与航空影像相结合的滑坡监测

面向云南某水电站滑坡监测的实际需求,提出了将地面激光点云数据和航空影像相结合的滑坡监测方法。首先,通过数据配准,实现地面激光点云数据和航空影像数据的融合统一;然后,通过数据去噪与地表模型重建建立监测的数据基准;最后,通过基于地表模型的整体变形分析和基于剖面的采样分析,对滑坡区域的变形规律进行研究。通过对已经获取的5期监测数据的分析表明,本文提出的监测方法具有较高的监测精度和很好的适用性。     

基于LiDAR的煤矿地表沉陷监测方法研究

传统的矿区地表变形监测获取数据量少、监测周期长、效率不高;结合LiDAR及RTK技术应用到煤矿区地表沉陷监测工作中,进行外业数据采集与内业数据处理,对得到的点云数据和生成的DEM进行煤矿区沉降变形分析,并以贵州某煤矿区为例进行了地表沉陷监测试验,满足精度要求,验证了该方法的可行性。     

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。     

一种基于全站扫描的特征点自约束点云变形分析方法

为了对大坝、高层建筑、滑坡区、采空区等危险变形体进行变形观测,针对智能全站仪、GNSS测量、三维激光扫描等变形监测技术无法很好地实现变形特征点和点云的综合变形分析问题,提出了基于全站扫描特征点自约束点云变形分析方法,获取变形体的离散特征点和整体点云变形数据,利用特征点形变矢量求取点云至模型的形变量,从而刻画变形体的整体形变信息。试验结果表明,利用本文所提出的方法能够成功计算出点云至模型的形变量,经统计分析,所有点的形变量真误差的期望值为-0.04 mm,结果精度为1.2 mm。试验结果能够反映变形体的整体形变信息,且具有较高精度。     

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。     

三维激光扫描在地铁隧道形变监测中的应用

提出利用三维激光扫描点云截取隧道横断面拟合椭圆进行形变监测的方法。方法分为隧道中轴线提取,连续断面截取和椭圆拟合。隧道中轴线通过点云在水平面上投影后搜索的上下边缘点分别拟合二次曲线求均值得到;沿隧道中轴线设定等距间隔点,在间隔点处以中轴线正交方向截取断面;对截取的断面拟合椭圆并与设计值比较进行形变分析。实验表明,方法可以充分利用点云的大数据量特征,获得隧道内任意处的断面,是对目前监测方式的有益补充。     

TLS技术支持下的边坡点云重构与形变分析

针对边坡地形点云存在空洞、分布不均匀,以及直接建立表面模型进行形变分析效果差的问题,首先提出了一种改进反距离权重插值对地形点云快速压缩重构的方法,并以程序实现了该方法的自动化处理;然后快速地对压缩重构点云建立了NURBS曲面模型,并从面、线、点进行了全面形变对比分析;最后将计算结果与实测值进行了一致性检验,结果表明符合实际地形变化情况,实现了利用激光点云数据快速构建边坡模型并进行形变分析的目的。