应用TLS点云数据确定边坡特征对象区域和形变分析

针对目前主要形变监测方法监测点少、整体形变资料缺乏的不足,利用三维激光扫描仪获取边坡点云数据,通过对边坡特征对象区域识别,利用重心法计算特征对象区域的形变量大小,将形变特征对象区域转变为监测点,并分析形变特征对象区域的变形情况,弥补了传统形变监测手段在边坡监测应用和形变分析中的不足。     

三维激光扫描监测基坑变形分析

为解决传统基坑监测技术无法对基坑整体变形进行有效分析的问题,本文提出地面三维激光扫描技术应用于基坑监测的方法。该方法使用Leica Scanstation C10型扫描仪获取大量基坑围护墙体的点云数据,经过点云处理并建模,采用Geomagic Studio软件对点云模型进行变形分析,得到基坑围护墙体的3D整体变形和2D局部变形。通过和传统的测斜数据进行对比,两种监测技术在变形量上有较大偏差,对产生偏差的原因进行了简单的分析。为了提高三维激光扫描技术的监测精度,文章最后提出了相应的解决措施。     

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。     

三维激光扫描在古建筑测绘中的应用

针对目前古建筑测绘缺少系统的技术流程且变形分析难度大的问题,该文将三维激光扫描技术应用到古建筑保护领域。以光善寺塔为例,制订了可行的测量方案;通过离散点云数据计算多边形重心,提出采用多边形重心法计算古建筑的重心轴线,进而精确计算古建筑的倾斜量和倾斜度,并与传统方法进行对比。结果表明,该方法可以快速、全面地获取观测对象的整体信息,且能够满足古建筑倾斜观测的精度要求,可以为古建筑的修缮提供基础数字化资料。     

三维激光扫描技术在城市隧洞形变监测中的应用

三维激光扫描技术具有易操作、高精度、低成本的优势,逐渐广泛的应用于各项工程测绘及监测领域。本文以广东省广州市地铁1号线某段为监测对象,经过两期次监测,通过计算、分析,认为隧洞水平方向最大位移量为6.1 mm,垂直方向最大位移量为2.6 mm,且具有垂直方向形变量大于水平方向形变量的特征。实践表明,将三维激光扫描技术应用于城市隧洞形变监测中,不仅可以获得隧洞整体形变特征,而且能够获得精确的形变量信息,为城市隧洞形变治理提供可靠的依据。     

三维激光扫描在超高层倾斜监测中的应用

针对超高层倾斜监测传统方法中数据获取量少、成果展示不直观等问题。利用三维(3D)激光扫描仪对超高层建筑进行扫描,通过建立超高层核心筒模型,提取指定高度角点坐标,从而计算超高层倾斜率。以济南平安金融中心超高层建筑为例,通过三维激光扫描结果与全站仪实测结果的比较,验证了三维激光扫描在超高层倾斜监测中应用的可行性,此方法能够提高观测效率,为同类型项目实施提供了借鉴。     

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。     

双模三维环境下的态势标绘技术研究

针对虚拟三维环境态势标绘存在精度低、交互操作难以控制的缺点,提出了一种双模三维环境下的态势标绘与显示技术。首先利用遥感正射影像和DEM制作立体辅助影像,构建由立体辅助影像对形成的真实三维环境,并将其与传统虚拟三维环境无缝集成;利用立体辅助影像的高精度量测的特性,在真实三维环境中精确采集态势符号定位点,根据标绘规范形成三维态势符号;最后在虚拟三维环境中进行态势的逼真显示。实验结果表明:双模三维环境下的态势标绘技术能够有效避免三维符号与地形之间的混叠,提高态势标绘精度,是高分辨率遥感卫星影像的一种新应用模式。     

三维激光扫描测量技术在滑坡监测中的应用

介绍了三维激光扫描测量的原理并对其理论测量误差进行了分析。采用三维激光扫描技术对广东省五华县崩岗一滑坡进行了6次观测,分析结果表明,三维激光扫描技术与传统的滑坡监测相比具有速度快、精度高、能实时三维动态显示滑坡变化及滑坡量等优点,在实时动态监测中具有广泛的应用前景。     

三维激光扫描在通信塔垂直度检测中的应用

塔体垂直度是检测通信塔结构安全性的重要指标。传统的单点测量技术较难快速有效地满足通信塔整体垂直度检测要求,三维激光扫描技术具有高速度、高密度、高精度等优势,本文提出利用三维激光扫描技术检测通信塔垂直度。该方法基于塔体模型点云数据求解通信塔各层点云切片的重心,通过计算各层点云切片重心与底层点云切片重心的偏移量来确定塔体垂直度。与全站仪观测法比较,结果表明三维激光扫描技术能达到塔体垂直度检测规范要求,具有一定的应用价值。     

三维激光扫描在土石坝表面及扁钢的高精度变形监测中的应用研究

当前土石坝的表面变形采用测量机器人监测系统为主、大坝GNSS监测系统为辅的监测方法.对于坝面的扁钢隆起量的监测,仅依靠传统的测量手段,如皮尺或测距轮,测量精度较低,测量范围较小,无法直观地反映出扁钢的隆起状态.对于坝体水下部分的监测,仍无有效的监测手段,不利于大坝整体的变形监测分析.对于坝体水上部分坝面的变形监测,仅依靠布设在大坝表面的少量监测点显然是不够的,容易导致以点带面的窘境,因此,本文研究了一种独特的数据圆形裁剪拼接方式,同时探究出一种针对土石坝坝面扁钢快速提取的方法,成功地将三维激光扫描新技术推广到土石坝大坝坝面变形监测.最终结合自主研发的三维可视化分析平台,将土石坝坝面变形监测的丰富信息呈现出来,用于决策.     

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。     

三维Delaunay三角剖分快速点定位算法

针对影响三维Delaunay三角剖分整体效率的关键因素之一——点定位的速度,该文通过对三维Delaunay三角剖分中的四面体定位算法进行研究,将四面体体积坐标、重心和线段与面的关系三者之间相互结合,并建立合理的数据结构,提出了一种新的点定位算法,该算法定位路径唯一,具有较高的效率,能快速准确地定位到目标四面体,有效减少了点定位的时间,从而提高了三维Delaunay三角剖分的整体效率。实验证明了该算法的正确性和高效性。     

激光点云的隧道数据处理及形变分析

针对目前隧道的变形监测多是通过经纬仪、水准仪以及全站仪对隧道断面进行观测完成,无法准确、有效地反映隧道整体变形的问题。研究了基于三维激光扫描点云的数据处理及形变分析方法,首先进行隧道断面椭圆拟合,然后利用拟合得到的椭圆参数进行断面长、短半轴形变分析,同时对隧道管片进行拟合以求得观片接头处变形,进而对隧道整体变形进行分析。实验表明,对实测的两期数据截取12个位置相同的断面,利用文中算法进行断面椭圆拟合和形变分析,统计结果显示两期数据拟合所得长、短半轴之差绝对值均小于3mm,且各断面整体形变参考点90%的变形小于3mm,结果充分证明本文介绍的数据处理方法的合理性及有效性,与传统方法相比优势明显,对地铁施工和运行阶段的隧道变形监测具有一定的指导和借鉴意义。     

三维激光扫描技术在铁路危岩体监测中的应用

铁路设计施工中,铁路沿线危岩体的情况对铁路线位的走向及施工有着重要的影响,因此,对铁路沿线危岩体的监测,是铁路勘测中相当重要的工作。但山区的危岩体的监测工作难度大,且危险性高,传统测量方法无法完成。三维激光扫描技术出现,以其高效性、高精度、远距离非接触测量等优势弥补了传统危岩体监测方法的缺点。本文探讨了如何应用三维激光扫描技术对铁路沿线的危岩体进行监测分析的方法。     

一种新的城市电缆隧道变形监测方法研究

传统的城市电缆隧道变形监测方法易受到监测点数量、观测时间、劳动强度、观测条件等多方面因素的制约,且属于单点式监测模式,无法对隧道整体变形趋势进行有效监测。针对上述问题,根据矩形城市电缆隧道的特点,结合三维激光扫描技术,本文提出一种新的基于正交整体最小二乘平面拟合的城市电缆隧道变形监测方法,通过计算拟合平面之间夹角及距离的变化,进行隧道净空水平位移及拱顶下沉趋势的分析。实例结果表明,该方法具有较高的可行性。     

基于三维激光扫描技术的古塔变形监测

为探究传统变形监测方法难以满足古塔全部形变特征的解决办法,本文以铜川市延昌塔为研究对象,采用三维激光扫描技术获取塔体点云数据,利用Geomagic软件进行建模,利用Matlab软件拟合计算塔的倾斜变化状况。结果表明：2015—2019年,延昌寺塔各层存在不同程度的扭转现象,古塔整体偏移基本上保持不变,变化趋势基本稳定。三维激光扫描技术获得多期监测数据分析得出的古塔变化趋势与实际吻合,方法可行,精度较高。研究成果以期为同类项目的开展提供参考和技术支持。     

基于格网点的三维激光扫描技术在边坡监测中的应用

边坡监测是工程建设过程中的重要环节,传统监测方法需要布设点位配合全站仪、水准仪等设备进行监测,受制于点位布设困难及测量区域受限等因素,传统监测方法在边坡监测中难度较大,利用三维激光扫描仪对边坡监测区域进行扫描,通过建立格网监测点位,设置搜索范围,拟合格网点监测值,通过两期监测数据比较,验证了三维激光扫描技术在边坡监测中应用的可行性,为同类项目实施提供借鉴。     

武汉地铁4号线越江盾构隧道汛期形变规律分析

本文以武汉地铁4号线越江隧道2020年汛期加密监测为工程背景,通过应用三维激光盾构结构测量的逐环监测数据分析了越江隧道全区间逐环监测数据并确定重点监测区间。利用重点监测区间3次逐环加密监测数据分析了由于长江水位持续上升引起的收敛变化趋势,并结合人工监测点位的分布和数据特征以说明传统人工监测盲区多,在关注绝对位置变化的同时忽略了隧道结构形态相对变化。越江隧道所处的地理、地质环境复杂,汛期的三维激光逐环监测为隧道安全运营提供了有效的保障基础。     

基于激光点云的巨型倾倒大变形体监测研究

以某特高岸水库巨型变形体为研究对象,应用地面三维激光扫描仪采集变形体表面激光点云数据,建立变形体DEM模型,几何量测提取点、线、面(体)成果,对比及叠加分析,得到特定点、线、面及整个变形体位移量信息。研究结果表明,高密度激光点云数据可弥补传统监测成果单一及分析局限或以点概全的不足,以其丰富多样的监测成果全面反映变形体的变形信息,尤其对速滑变形在时效性和精度匹配上更有效,可达到应急预报要求。