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。     

基于TLS的建筑物面倾斜变形探测

将地面三维激光扫描技术运用于城市特定建筑物的面倾斜变形监测中,解决了传统观测手段监测速度慢的问题。完成点云数据的曲面拟合,运用GMT绘制面变形矢量图,顾及点云测量精度的影响,其倾斜变形趋势与传统测量方法所得结果保持一致。     

独立模型法点云拼接在建筑倾斜监测中的应用

针对建造结构复杂高层建筑倾斜监测需求,介绍了一种基于地面三维激光扫描仪,结合独立模型法多站点云拼接的高层建筑倾斜变形的监测方案,研究其点云拼接原理、棱线提取和监测技术路线。通过拟合标靶球点云球心的三维坐标,与同名点控制坐标进行坐标转换,实现点云拼接。提取建筑点云模型两平面的交线即建筑物棱线,计算倾斜度。工程实践表明以独立模型法作为点云拼接的理论基础,点位空间误差为M_S=1.743 mm,满足建筑物变形观测要求。可实现对复杂高层建筑倾斜监测,相比于传统倾斜监测方法的外业工作量可缩短近60%,且精度高,可靠性强。     

利用三维激光扫描技术进行万寿寺塔变形监测

针对传统测量方法在古塔遗址变形监测中存在过程复杂、精度较低等问题,本文采用三维激光扫描技术进行变形监测,提出了一种基于最小二乘的塔体倾斜度计算方法。该方法首先提取出每层塔体的轮廓点云,然后根据最小二乘原理拟合出每层塔体的圆心,最后对其每层圆心进行线性拟合提取塔体中轴线,进而计算塔体倾斜量。以西安万寿寺古塔为例,较传统监测方法,本文算法能够快速计算出塔体的倾斜度,有效提升了工作效率。     

基于TLS的高压线塔倾斜与曲率变形研究

高压线塔是杆状构筑物,在受到开采等活动影响时,地表移动和变形对高压线塔的安全有重要影响。文中根据地表移动与变形规律,提出一种高压线塔倾斜与曲率变形分析方法。首先运用地面三维激光扫描仪扫描高压线塔,对点云数据进行分层处理,提取各层点云数据切片中心点坐标,计算高压线塔基础倾斜、塔身倾斜与曲率。研究表明,文中使用的三维激光扫描技术和数据处理方法能够较好地分析得出线塔基础倾斜、塔身倾斜与曲率等数据,规避传统监测方法塔基倾斜和塔身倾斜分开分析的弊端,为进一步研究线塔倾斜变形奠定技术基础,为线塔的变形分析提供可靠依据。     

三维激光扫描的龙柱倾斜观测方法

针对城市高耸建筑物倾斜观测作业时间长、信息量少的问题,将三维激光扫描技术应用到城市高耸建筑物变形监测领域,探讨对无观测标志、不可或不便攀登的城市高耸建筑物进行倾斜观测的施测方法。以龙柱为例,制定了可行的测量方案,并采用高斯曲面拟合算法对其表面进行拟合,精确计算出龙柱的倾斜量,且与全站仪倾斜观测结果进行对比。结果表明,该方法可以快速、全面的获取观测对象的整体信息,且能够满足高耸建筑物倾斜观测的精度要求。     

L波段雷达卫星监测采空塌陷区及输电铁塔基础变形研究

我国西电东输过程中,山西等地的煤矿采空区地面塌陷易导致铁塔基础变形,严重威胁特高压输电线路的运行安全。本文利用ALOS PALSAR雷达影像,应用差分干涉测量技术监测1000kV特高压输电线路山西段附近采空区地表沉降。通过形变图时间序列结果,分析了输电走廊地区的地面塌陷区变化。对差分干涉图中的多种误差源进行了量化分析,相对于采空区的快速地面塌陷而言,大气相位和基线误差表现为较低频率的噪声。针对以上特点,本文提出掩模和低通滤波的方法,有效地消除了差分干涉图中的大气相位与基线误差。研究结果表明：塌陷区137#铁塔基础,最大累计沉降量达到14cm,沿输电线路的最大倾斜为1.27‰,垂直输电线路的最大倾斜为0.46‰。本文的结果为输电铁塔安全监测提供了新的监测手段。     

基于三维激光扫描的隧道变形监测方法研究

对隧道变形监测方法进行了研究,提出一种通过中轴线上节点坐标偏移的方法提取变形量,用区段拟合方法提取中轴线节点;给出了利用三维激光扫描进行隧道变形监测的实施步骤。实验分析表明,该方法切实可行,满足变形监测的精度要求。     

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。     

L波段雷达卫星监测采空塌陷区及输电铁塔基础变形研究北大核心CSCD

我国西电东输过程中,山西等地的煤矿采空区地面塌陷易导致铁塔基础变形,严重威胁特高压输电线路的运行安全。本文利用ALOS PALSAR雷达影像,应用差分干涉测量技术监测1000 kV特高压输电线路山西段附近采空区地表沉降。通过形变图时间序列结果,分析输电走廊地区的地面塌陷区变化。对差分干涉图中的多种误差源进行量化分析,相对于采空区的快速地面塌陷而言,大气相位和基线误差表现为较低频率的噪声。针对以上特点,本文提出掩模和低通滤波的方法,有效地消除了差分干涉图中的大气相位与基线误差。研究结果表明,塌陷区137#铁塔基础,最大累计沉降量达到14 cm,沿输电线路的最大倾斜为1.27‰,垂直输电线路的最大倾斜为0.46‰。本文的结果可为输电铁塔安全监测提供新的监测手段。     

基于ＢＤＳ－３／５Ｇ的电力铁塔智能监测云端系统研制

鉴于传统的人工周期巡检电力铁塔安全性存在诸多弊端,提出一种基于北斗三号全球卫星导航系统组合５Ｇ 的电力铁塔智能监测方法。基于ＢＤＳ载波相位单历元实时动态定位模型,给出利用双频相关法和直接计算法组合 的单历元双差整周模糊度快速确定算法实现流程,并探讨实现电力铁塔智能化监测的５Ｇ技术及其高性能目标。基 于Ｖｉｓｕａｌ　Ｓｔｕｄｉｏ　２０１０平台,利用Ｃ＃编程语言,设计和开发一种基于ＢＤＳ／５Ｇ的电力铁塔智能监测软件,并无缝嵌 入腾讯云服务器,研制一种基于ＢＤＳ／５Ｇ的电力铁塔智能监测云端装置系统（ＢＤＳ＿ＥＴＭＳ）。系统测试与分析结果 表明文中算法及装置系统是行之有效的,为智能电网电力铁塔实时监测提供一种高精度云端解决方案。     

点云平面拟合在三维激光扫描仪变形监测中的应用

本文分析了三维激光扫描仪在建筑物变形监测中的研究现状,利用点云数据平面拟合处理方法进行了建筑物变形监测应用研究。实验表明,该方法能较好地提高监测精度,更好地对建筑物进行整体形变分析。基于AutoCAD平台开发了数据处理系统,该系统能服务于变形监测,施工质量检验等领域。     

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。     

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。     

逆向工程技术在建筑物倾斜测量中的应用

针对目前传统倾斜测量方法不能够全面反映建筑物倾斜变形的问题,提出一种新的基于逆向工程技术的倾斜观测方法,该方法能够较全面地反映建筑物各个部位的倾斜变形情况。基于烟囱倾斜测量的实验结果表明,所提方法不仅可以快速获取监测物体的三维点云数据,还能够准确计算出建筑物的重点监测部位。研究结果可应用于一般建筑物和塔形建筑物的倾斜观测。论文将逆向工程技术引入到倾斜测量领域中,可以更加全面、直观、形象地反映建筑物的倾斜情况。     

基于单视线向D-InSAR技术的倾斜煤层开采地表沉陷监测方法

基于合成孔径雷达差分干涉测量（differential interferometric synthetic aperture radar,D-InSAR）技术的开采沉陷监测理论和方法是矿山变形监测领域研究的热点,当前已有学者融合单视线向D-InSAR技术和开采沉陷规律成功构建了开采沉陷三维监测模型,然而由于该模型仅融合了水平煤层开采地表沉陷规律,其并不适用于倾斜煤层开采地表沉陷监测。针对上述问题,根据D-InSAR监测的视线向变形与三维变形的关系,融合倾斜煤层开采地表沉陷规律,提出了基于单视线向D-InSAR技术的倾斜煤层开采地表沉陷监测方法。模拟实验表明,所提出的方法下沉监测相对误差绝对值小于9.53%,平均为1.31%,南北方向和东西方向水平移动监测相对误差绝对值小于9.78%,平均为3.71%,满足开采沉陷监测精度要求。并利用该方法成功监测了中国山东省兖州矿区南屯煤矿9310工作面在2012-01-27—2012-02-07期间开采引起的地表移动与变形。     

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。     

CCTV新台址主楼的倾斜变形特性研究

CCTV新台址主楼的塔楼双向倾斜6°,在自重恒荷载作用下,塔楼向倾斜方向变形。倾斜变形影响测量基准垂直传递的稳定性,导致施工测量存在系统偏差。文中介绍基于测量机器人的塔楼倾斜变形监测过程,分析倾斜变形规律,利用最小二乘拟合法求得塔楼的日变形速度,并根据测量基准垂直传递的限差,通过误差传播定律,确定测量基准合理的检核频率,保证了塔楼的施工测量质量,也可为其它类似的高层建筑施工提供参考。     

基于点云拟合的桥梁变形监测新方法研究

利用地面三维激光扫描实时、高速度、高精度、高密度、无接触的测量特点,对桥梁在不同工况下的状态进行扫描测量;利用点云数据特征提取和直线拟合等处理方法,进行了桥梁底面的变形提取和分析工作.实验结果表明,该方法能够有效获取桥底面连续变形信息,为桥梁的变形监测提供了一个新手段.     

基于 TLS 的高压线塔倾斜度监测

高压线塔属于杆状构筑物,对倾斜变形非常敏感,倾斜度是检测其稳定性的重要指标。传统的单点测量方式,无法反映高压线塔的整体变形,提出基于地面三维激光扫描技术监测高压线塔倾斜度的方法,采用分层处理的方式,通过边界提取、直线分割、直线拟合等过程处理点云数据。采集山西省柳林某高压线塔点云数据进行实验,求取各层切片的中心坐标并计算高压线塔的倾斜度,对计算结果进行分析,得出线塔仍处于安全运行状态的结论。