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工程测量技术专业毕业设计论文:基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析

工程测量技术专业毕业设计论文:基于激光扫描技术

的地铁隧道变形监测与分析

设计论文

题目:基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析

一、引言

随着城市化进程的加速和轨道交通的快速发展,地铁隧道在城市交通中的作用日益凸显。然而,地铁隧道在建设和使用过程中容易受到多种因素的影响,如地质条件、施工方法、外部荷载等,从而导致变形现象的出现。变形不仅影响地铁隧道的正常使用,严重时还会危及安全。因此,对地铁隧道进行变形监测具有重要意义。传统的变形监测方法主要依赖于人工测量和仪器观测,不仅工作量大,而且难以实现实时监测。近年来,激光扫描技术作为一种先进的测量技术,在变形监测领域得到了广泛应用。本文旨在利用激光扫描技术,构建一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统,以提高变形监测的精度和效率,为地铁工程的质量和安全提供有力保障。

二、研究背景和现状

地铁隧道变形监测是工程测量领域的一个重要分支,其发展历程与测量技术的进步密切相关。传统的监测方法主要依赖于水准仪、经纬仪等常规测量仪器,难以满足地铁隧道变形的实时监测需求。随着激光扫描技术的不断发展,基于激光扫描的地铁隧道变形监测方法逐渐受到关注。该方法利用激光扫描仪获取地铁隧道的三维坐标数据,通过对不同时期的数据进行处理和分析,获取地铁隧道的变形信息。然而,现有的监测方法仍存在一定的局限性和不足,如数据处理繁琐、监测精度易受环境因素影响等问题。

三、研究目的和意义

本研究旨在探索基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析系统,以提高测量精度和效率,为地铁工程的质量和安全提供技术支持。同时,通过研究新型监测技术在不同环境条件下的应用,旨在推动地铁隧道变形监测技术的发展,为工程实践提供有效手段。

四、研究方法与步骤

本研究采用理论分析、实验验证和现场实践相结合的方法,具体研究步骤如下:

1. 文献综述与理论分析:全面搜集有关地铁隧道变形监测和激光扫描技术的文献资料,深入了解现有技术的优缺点及研究现状。

2. 系统设计:根据理论分析的结果,设计一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统,包括激光扫描、数据处理、变形分析等功能模块。

3. 实验设计与实施:选择具有代表性的地铁隧道进行实验,收集不同时期的激光扫描数据,验证系统的有效性和可靠性。

4. 结果分析:对实验结果进行分析,评价系统的精度和稳定性,并提出改进和完善方案。

5. 现场实践:将系统应用于实际地铁工程中,收集实际监测数据,分析地铁隧道变形的规律和趋势,为工程质量安全提供决策支持。

五、未来发展方向

随着激光扫描技术的不断发展,地铁隧道变形监测与分析系统将面临更多机遇和挑战。未来可能的发展方向包括:

1. 高精度三维建模:利用激光扫描技术获取的高密度点云数据,构建地铁隧道的高精度三维模型,实现精细化变形监测和预警。

2. 智能化与自动化:运用人工智能、机器学习等技术,实现地铁隧道变形监测的自动化和智能化,提高监测效率和精度。

3. 在线实时监测:结合物联网、云计算等技术,实现地铁隧道变形的在线实时监测和预警,为应急处置提供及时信息。

4. 多因素耦合分析:综合考虑地质条件、施工方法、外部荷载等多种因素,对地铁隧道的变形进行多因素耦合分析,提高预警模型的准确性。

六、结果与结论

通过本研究对基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析系统的研究及应用,我们得出以下结论:基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析系统具有较高的测量精度和效率,能够满足地铁隧道变形的实时监测和预警需求。同时,该系统还在实验和现场实践中表现出良好的应用效果,为地铁工程的质量和安全提供了有力支持。然而,现有的监测方法仍存在一定的局限性和不足,需要进一步研究和改进。未来,随着激光扫描技术的不断发展,地铁隧道变形监测与分析系统将朝着高精度三维建模、智能化与自动化、在线实时监测和多因素耦合分析等方向发展,为工程实践提供更加有效、精确的监测手段。

工程测量技术专业毕业设计论文:基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析

工程测量技术专业毕业设计论文:基于激光扫描技术 的地铁隧道变形监测与分析 设计论文 题目:基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析 一、引言 随着城市化进程的加速和轨道交通的快速发展,地铁隧道在城市交通中的作用日益凸显。然而,地铁隧道在建设和使用过程中容易受到多种因素的影响,如地质条件、施工方法、外部荷载等,从而导致变形现象的出现。变形不仅影响地铁隧道的正常使用,严重时还会危及安全。因此,对地铁隧道进行变形监测具有重要意义。传统的变形监测方法主要依赖于人工测量和仪器观测,不仅工作量大,而且难以实现实时监测。近年来,激光扫描技术作为一种先进的测量技术,在变形监测领域得到了广泛应用。本文旨在利用激光扫描技术,构建一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统,以提高变形监测的精度和效率,为地铁工程的质量和安全提供有力保障。 二、研究背景和现状

地铁隧道变形监测是工程测量领域的一个重要分支,其发展历程与测量技术的进步密切相关。传统的监测方法主要依赖于水准仪、经纬仪等常规测量仪器,难以满足地铁隧道变形的实时监测需求。随着激光扫描技术的不断发展,基于激光扫描的地铁隧道变形监测方法逐渐受到关注。该方法利用激光扫描仪获取地铁隧道的三维坐标数据,通过对不同时期的数据进行处理和分析,获取地铁隧道的变形信息。然而,现有的监测方法仍存在一定的局限性和不足,如数据处理繁琐、监测精度易受环境因素影响等问题。 三、研究目的和意义 本研究旨在探索基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析系统,以提高测量精度和效率,为地铁工程的质量和安全提供技术支持。同时,通过研究新型监测技术在不同环境条件下的应用,旨在推动地铁隧道变形监测技术的发展,为工程实践提供有效手段。 四、研究方法与步骤 本研究采用理论分析、实验验证和现场实践相结合的方法,具体研究步骤如下: 1. 文献综述与理论分析:全面搜集有关地铁隧道变形监测和激光扫描技术的文献资料,深入了解现有技术的优缺点及研究现状。 2. 系统设计:根据理论分析的结果,设计一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统,包括激光扫描、数据处理、变形分析等功能模块。

三维激光扫描技术在城市轨道交通隧道断面测量中的研究

三维激光扫描技术在城市轨道交通隧道 断面测量中的研究 摘要:在城市轨道交通施工环境中,工作条件阴暗、封闭、潮湿,如果采用传 统的隧道测量方法,如倒杆、收敛计、全站仪等。存在工作时间长、成本高等缺点,不能满足目前城市轨道交通的要求。3D激光扫描测量技术是一种使用激光距 离获取3D坐标的测量技术。与传统的测量设备和技术相比,3D激光扫描仪更能适 应道路环境,具有广泛的应用前景。3D激光扫描测量技术具有“立体测量”的特点,能够在黑暗潮湿的隧道中进行扫描,已成功应用于隧道变形、坡度检测等建筑 领域。基于此,本文针对3D激光扫描测量技术在城市轨道交通变形、超挖、超 挖监测中的应用。 关键词:三维激光扫描技术;城市轨道交通;隧道;结构断面 引言 传统的城市轨道交通截面测量方法主要有截面法、车站极坐标法和摄影测量法,这些测量方法在实际应用中可测量的数量非常有限,因此很多测量结果无法反 映隧道结构的全貌。以城市轨道交通隧道工程为例,三维激光扫描技术在轨道交 通工程结构截面测量中的技术运用方法和可行性进行了深入研究。 1三维激光扫描隧道断面质量管理系统简介 基于3D激光扫描测量技术的隧道质量管理系统由三个部分组成: (1)参数 采集。借助三维激光扫描仪和测量和监测站的互操作性,获取立体测量数据,构建 从点测量到线性测量到表面测量的三维模型,快速构建隧道工程项目的三维模型。 (2)前处理部分。对收集的点云数据进行处理和优化,以进行关键指标的分析和计算,如挖掘的顶部和底部,平整度,直线,旋转,横截面,变形,垂直度,中心线偏差。 处理点云数据形成三维工程仿真图像,利用点云数据的颜色和反射强度分析隧道 渗水和裂缝,实现隧道质量的可视化管理,促进隧道工程质量的有效管理。(3)系

探究基于激光雷达的隧道变形监测技术

探究基于激光雷达的隧道变形监测技术 探究基于激光雷达的隧道变形监测技术 1. 引言 隧道是现代城市交通和基础设施建设中不可或缺的一部分。然而,由于隧道建造和运营中的地质变化、水文波动以及自然灾害等因素,隧道的结构安全和变形监测成为至关重要的问题。针对这一问题,基于激光雷达的隧道变形监测技术应运而生。本文将深入探究基于激光雷达的隧道变形监测技术的原理、应用以及优缺点,以帮助读者更全面地了解该技术。 2. 基于激光雷达的隧道变形监测技术原理 基于激光雷达的隧道变形监测技术利用激光雷达仪器通过射线扫描和测距原理,对隧道内部和周围的地形进行高精度的三维测量。具体而言,该技术通过激光束在扫描过程中对地表进行连续扫描,获取地表点云数据,并通过与历史扫描数据的比对,实现对隧道的变形监测和分析。 3. 基于激光雷达的隧道变形监测技术应用

3.1 隧道结构监测 基于激光雷达的隧道变形监测技术可以实时、高精度地对隧道结构进 行监测。通过与事先测量的基准数据进行对比,可以检测出隧道结构 的变形情况,如沉降、位移、裂缝等,为工程师提供及时的数据支持,以保证隧道的安全运营。 3.2 灾害监测 隧道常常受到地质灾害的影响,如滑坡、地震等。基于激光雷达的监 测技术可以迅速获取隧道周围地质环境的准确数据,对潜在的灾害风 险进行监测和预警。一旦发生地质灾害,地质变形数据能够提供实时 的反馈,帮助相关单位及时采取措施,最大程度地减少损失。 3.3 隧道施工监测 在隧道施工过程中,基于激光雷达的变形监测技术可以实时追踪隧道 施工的进展,并及时发现施工过程中可能存在的问题和风险,为施工 方提供及时的决策支持。 4. 基于激光雷达的隧道变形监测技术的优缺点 4.1 优点 a) 高精度:基于激光雷达的隧道变形监测技术具有非常高的测量精度,可以实现亚毫米级的变形监测,能够准确捕捉隧道结构的微小变化。

三维激光扫描技术在地铁隧道形变监测的应用研究

三维激光扫描技术在地铁隧道形变监测 的应用研究 摘要:三维激光扫描技术可以实现无接触测量,可以适应复杂施工环境下的 测量作业,测量精度高,更适应地铁工程的地下作业环境。地铁隧道正上方堆放 大量渣土导致还未运营的线路结构产生严重形变,全站仪测量方式很难准确测绘 出形变大小。提出应用三维激光扫描技术,应对隧道受损区域的检测和修复工作。首先,阐述了应用快速绝对定位方式进行点云数据采集,其次利用自行开发的隧 道点云数据处理软件,进行了隧道断面切割和收敛分析;最后分析了三维激光扫 描仪对比全站仪进行隧道形变检测的特点和优势,论证了三维激光扫描技术应用 在地铁隧道结构形变检测的可行性。 关键词:三维激光扫描;隧道;形变检测;收敛分析 中图分类号:P258 文献标识码:A 引言 随着激光技术的不断发展,三维激光扫描技术的测量精度不断提高,其在变 形监测、工程测量、交通现场勘测、桥梁变形监测、古建筑和文物保护、数字城 市等领域的应用不断扩大。尤其在高精度变形监测领域,三维激光扫描技术可以 对被扫描物体进行全方位数据采集,从而进行整体监测,有效弥补了传统变形监 测手段的片面性和局限性。对获取的点云数据进行恰当的处理分析是三维激光扫 描技术应用于变形监测的关键步骤,其中切片的提取、不同测站间切片的配准尤 为重要。 1三维激光扫描技术的原理 三维激光扫描技术(3D Laser Scanning Technol-ogy)是测绘领域一种高 精度、立体化、自动化扫描技术,可以高效、准确获取物体表面连续、全面、关

联的以及密集的坐标数据信息以及影像信息,是继GPS技术后出现的一种新型测绘手段。以激光作为介质,通过计算输出激光的反射时间测算单点距离,通过根据激光反射的特定获取被测物体的其他相关信息,同时通过进行多点测量可以获取不同点位的坐标信息、反射率信息等,可以在短时间内获取到被测量物体比较全面的信息,在此基础上构建立体化三维模型。相较于全站仪或者GPS等技术手段,三维激光扫描技术在数据采集效率方面具有明显优势,而且可以实现多点测量,这样就可以形成一个基于三维数据点的离散三维模型数据场,有效弥补了传统测量手段的片面性以及局限性。 2三维激光扫描技术及隧道应用难点 三维激光扫描技术又被称为实景复制技术。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,它通过高速激光扫描测量的方法,大面积、高分辨率的快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息,为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。应用三维激光扫描技术进行隧道工程扫描和处理工作,面临着以下三方面难点:(1)隧道内整体特征点不明显,不利于多测站拼接工作;(2)隧道为狭长形结构,受扫描入射角的限制,为了得到高精度点云数据,每个测站扫描范围不宜过大;(3)市场上隧道点云专用处理软件很少,价格昂贵。 3三维激光扫描技术在地铁隧道形变监测的应用 3.1 基础数据采集 首先需要设置扫描参数,参考同类工程测量作业经验,同时结合本项目实际情况,在项目中采用中等质量与速度开展测量作业,质量设定为4X,分辨率设定为1/5,每个测站测量时间控制在6min35s左右。其次是标靶球摆放以及仪器设站,考虑到LeicaP40三维激光扫描仪的有效测量范围,为确保采集数据的准确性,相邻测站间隔控制在30m左右。在本项目中,该隧道区间共设置6站,两端则摆放数量不等的标靶球,主要用来分辨测量范围。相邻测站之间需要摆放超过3个标靶球,需要注意的是,标靶球不能处于同一平面,否则会影响测量精度。

三维激光扫描技术在地铁隧道结构中的应用

三维激光扫描技术在地铁隧道结构中的 应用 摘要:随着科学技术的发展,我国的三维激光扫描技术有了很大进展,并在 地铁隧道结构中得到了广泛的应用。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。目前,三维激光扫描技术是一种新兴测量手段,可获取大量的隧道结构点云数据,具有 非接触性、高效性、精确性以及全面性等特征。基于此,文章分析了三维激光扫 描技术基本原理,其次对三维激光扫描技术及其在地铁隧道结构中的应用进行论述,以供参考。 关键词:地铁隧道结构;三维激光扫描;变形问题 引言 地铁隧道工程测量,常采用全站仪、水准仪等传统测量方法,由于环境差、 光线昏暗,严重影响了测量效率和精度,且存在安全隐患。相比于激光隧道断面仪、隧道限界检测车、摄影测量,三维激光扫描仪能够适应地铁环境,且应用面 更广。三维激光扫描技术具有“形测量”特点,可在阴暗潮湿的环境下自动扫描,无需人工对中、瞄准、跑尺,可快速获得以点云形式表达的空间三维面数据。近 些年大量实验证明了激光扫描在地铁测量的优势,外业作业自动化,使得地铁隧 道工程测量的效率得到了较大提升。 1三维激光扫描技术基本原理 地面式三维激光扫描系统以自身为原点建立坐标系,通过计算距离及角度信 息来确定目标的坐标。通过激光测距的原理获取被测目标到仪器中心的距离R, 再获取在水平方向及竖直方向上对被测目标的扫描角度,即可求得任意点在坐标 系内的坐标值。可表示为:

X=Rcosβsinα Y=Rcosαsinβ(1) Z=Rsinβ 式中,X、Y、Z表示点云的坐标值;R表示被测距离;α、β表示扫描仪在水平方向及竖直方向上扫描的角度。 2三维激光扫描技术及其在地铁隧道结构中的应用 2.1控制测量 地面控制通过设计院提供的GNSS控制点对地面进行精密导线网加密,水准通过设计院提供的水准点对地面进行高程控制网加密。通过联系测量将平面与高程引入地下,作为地下控制网起算依据。地下控制网与地上控制网同精度进行加密。控制测量精度应满足规划验收测量要求,导线测量中全长相对闭合差应小于1/35000,方位角闭合差应小于±5″,水准测量中每千米的高差中数偶然中误差应小于±2mm,往返较差应小于±8mm。 地面控制采用静态观测布设地面四等GNSS控制点,布设四等水准附合线路与地面高程控制点一同测设。地下平面控制由地面控制点按城市导线方法布设,当导线超长时导线的观测、平差等按上一级城市导线的相关技术指标执行。地下控制点高程采用光电测距三角高程导线的方式进行传递。控制测量精度应满足规划验收测量要求,最弱点相对于起算点,点位中误差不应大于±5cm,高程中误差不应大于±2cm。 2.2点云精简及降噪处理 扫描获取的数据量庞大,因此需对大量的原始点云数据进行预处理,主要包括去噪、数据精简等步骤。采用高斯滤波法对原始数据进行降噪处理,高斯滤波法利用高斯函数在经过傅里叶变换后仍保持其特征的特点,将指定区域的权重定位高斯分布,从而达到降噪效果。去噪后点云虽然减少了杂点的干扰,但数据量仍是海量性的,需对数据进行精简压缩。目前对点云精简主要包括可保持特征的

基于激光雷达的隧道变形监测技术研究

基于激光雷达的隧道变形监测技术研究 一、背景介绍 隧道是现代城市建设中不可或缺的一个组成部分,但隧道建设存在着许多的难点和困难,其中之一就是隧道的长期变形监测。传统的监测方法往往存在着一定的缺陷,如监测周期长、监测精度低、监测成本高等问题。因此,研究基于激光雷达的隧道变形监测技术显得尤为重要。 二、基本原理 激光雷达(Laser Radar)是一种主动式的远程测距技术,其利用被测物体反射的激光束进行距离测量,具有高精度、高速率、不受光照条件限制等优点。在隧道变形监测中,利用激光雷达对隧道表面进行高精度的三维坐标测量,通过对比不同时间的测量数据,可以实现对隧道变形的实时监测。 三、技术流程 1.激光雷达数据采集 首先,需要使用激光雷达对隧道内壁进行高精度三维坐标测量,获取初始状态下的隧道表面数据。采集数据时,需要考虑到隧道内的复杂环境和光照条件,通过调整激光雷达的参数和选择合适的扫描方式来获得优质的数据。

2.数据预处理 采集到的数据需要进行预处理,包括数据去噪、数据对准、数据配准 和数据拟合等步骤。其中,数据去噪是一个非常关键的步骤,因为隧 道内存在着许多噪声干扰,其会对后续的数据处理和分析造成很大的 影响。 3.数据分析与比较 通过对比不同时间的测量数据,可以得到隧道表面的变形情况,包括 变形量、变形速率和变形趋势等。根据变形情况,可以对隧道的安全 性进行评估,并及时采取措施进行修复和加固。 四、应用案例 基于激光雷达的隧道变形监测技术已经在很多实际应用中得到了广泛 的运用。例如,国内某高速公路的隧道变形监测项目采用了激光雷达 技术,通过对隧道内壁的变形情况进行实时监测,可以保证行车安全。此外,在地铁、矿山和大型工程建设等领域也有着广泛的应用。 五、存在问题与展望 当前基于激光雷达的隧道变形监测技术已经有了很大的进展,但仍然 存在着一些问题。例如,监测精度还有待提高,监测数据的处理和分 析还需要进一步优化。未来,随着技术的不断发展,基于激光雷达的

三维激光扫描技术在地铁隧道形变检测中的应用

三维激光扫描技术在地铁隧道形变检测 中的应用 摘要:地铁建设或运营过程中,地面、周边建筑物负载及土体扰动、隧道周边工程施工等因素会对隧道产生综合影响从而造成隧道结构变形。地铁隧道正上方堆放大量渣土导致还未运营的线路结构产生严重形变,全站仪测量方式很难准确测绘出形变大小。合理应用三维激光扫描技术,应对可以对隧道受损区域的检测和修复工作。 关键词:三维激光扫描技术;地铁隧道工程;形变检测 1 引言 三维激光扫描技术的优势在于以激光为介质,可以实现无接触测量,通过计算激光的反射时间确定距离,并且通过多点测量可以获取多个点位数据信息,进而构建三维模型,这对于地铁隧道形变检测工程施工活动的开展具有重要的参考价值,可以有效确保施工活动顺利进行。 2三维激光扫描技术 三维激光扫描技术具有非接触性、快速性、高密度、实时性强等特点,在体积计算中具有显著优势。三维激光扫描技术又叫实景复制技术,它可以通过极高速的激光扫描快速获取大量高精度的空间三维坐标,然后快速利用这些点云数据实现物体模型的建立。三维激光扫描技术具有寻常测量技术难以企及的优势,如高精度、全自动、非接触性、高密度、数字化、实时动态等特点。因此,它又被称为继全球定位系统技术后测绘领域的又一次技术革命。 三维激光扫描技术的优势主要表现在以下几方面:①测量作业效率高,测量速度在0.5m/s以上,在大型工程以及工期任务较紧的项目中采用三维激光扫描技术可以取得良好效果;②测量点的密度大,每个断面采样点超过500个,获取

的数据信息更加全面,适用于测量环境较为复杂或者作业面较大的工程项目;③ 可以自主设置断面测量的间隔,适用性更强;④获取的测量成果多且全面,可以 得到任意间隔多断面图,隧道表面可以量测激光影像;⑤测量成果的用途较广, 在线路侵界、管片错台、裂缝、管环收敛以及隧道渗水等方面都具有参考价值; ⑥不需要接触测量目标,可以实现无损检测,对测量目标不会产生负面影响,尤 其是在一些具有危险性的作业环境中,可以最大限度降低作业人员的风险;⑦仪 器架设的自由度比较高,相较于全站仪等传统设备来说,不需要进行对中操作, 这意味着也就不会产生对中误差,并且架设地点可以灵活选择,环境影响因素较小。 3三维激光扫描技术在地铁隧道形变检测中的应用 3.1外业数据采集 扫描仪获取的原始点云数据坐标系是以仪器中心为坐标原点的相对坐标系统,在工程应用中需要将点云坐标转换为与隧道施工坐标系一致的坐标系统。点云数 据采集引进了国外较为领先的“快速绝对(APM)定位法”。这种方式的原理是 在扫描仪的底座上安装了两个棱镜,另外还有一个球形棱镜作为定向标靶。扫描 的过程中,由全站仪测量获取三个棱镜的绝对坐标,三个棱镜的相对坐标由扫描 仪与底座的几何关系推算,在点云中识别获取(扫描仪底座上的两个棱镜由仪器 几何中心直接算出,定向标靶坐标在点云中识别获取),这样就得到了空间三个 点在两套坐标系中的坐标,从而进行点云的坐标转换。 3.2点云数据处理 在进行实际扫描作业时,三维激光扫描仪各个扫描站所扫描的点云数据,均 为以该设站处为原点的自定义坐标系下的测区局部数据。为了得到测区范围内完 整的地籍信息,需将所有扫描站的点云数据进行拼接处理点云数据的拼接原理是 通过一定的旋转和平移,把不同坐标下的点云数据转换到统一的坐标系下,因此 需要求得旋转参数和平移参数,以确定两个坐标系的转换关系。通常情况下,为 了提高转换参数精度,工作人员尽可能多选择几组同名点对。

地铁隧道变形监测中三维激光扫描技术应用

地铁隧道变形监测中三维激光扫描技术 应用 摘要:为解决地铁隧道变形问题,提升隧道工程的建设质量及安全。本文以三维激光扫描技术为例对该技术在隧道变形监测中的应用要点进行探究,而三维激光扫描技术操作工艺较为成熟且易于实现,能够在不同变形区域应用,且得到监测结果数据精确,该技术值得推广使用。 关键词:地铁隧道;变形监测;三维激光;技术应用 引言 在地铁隧道工程项目就电视的过程中,若出现隧道变形会给工程的质量与安全造成很大的影响。因此面对隧道变形问题时需要利用先进的技术对变形问题进行检测,从而了解隧道变形的机理以及病害范围,如此才能给后续工作开展奠定基础。 1技术概述 1.1三维激光扫描技术 在地铁隧道变形监测中,三维激光扫描技术主要是通过利用激光扫描系统进行快速扫描,而后在得到扫描数据以后进行资料整合分析,而后确定结构病害问题所在。一般而言,在地铁隧道变形监测过程中,应用三维激光扫描技术主要分为如下四个步骤:第一步,技术人员进入到地铁隧道现场,通过架设设备的方式构建监测基准网,形成闭环观测系统。通常来说,该监测网需要在地铁铺轨工作前就要完成建设,以保证后续施工可以顺利的进行。第二步,分析了解隧道运行的具体情况,间隔规定的距离,埋设CPⅢ控制点,在现场设施激光反馈观测点。根据实际经验,激光反馈观测点多数都是安装到横断面的部位上,可以快速的完成激光反馈点的收集工作。然后,通过扫描后获得相关数据,实现数据分析和处

理,从而掌握隧道变形的情况,对隧道质量判定有积极的作用。第三步,以上述 建立的监测网为基础,安装三维激光扫描仪,快速进行激光反馈测点扫描处理, 从而获取三维激光扫描数据信息。第四步,将扫描三维激光反馈点获得的数据信 息综合整理,然后建设三维模型,开展综合测量与使用。需要注意的是在进行数 据分析的环节,需要保证数据的完整性,不能对数据进行更改,避免结果不正确。 1.2三维激光扫描技术特点 在地铁隧道变形监测的过程中,该技术具备一定的优势: 第一,效率高。在地铁变形监测的阶段中,三维激光扫描技术应用时间比较少,与传统监测技术相比,时间仅占几十分之一,可以在瞬间完成监测。同时在 一些结构复杂的区域,该技术也能快速扫描。第二,该技术具备可视化功能,能 够全面、快速的掌握隧道内部的信息,而后在结合信息参数基础上实现三维可视化,大大的提升监测质量。第三,安全性高,精确性好。应用三维激光扫描技术 实现地铁隧道变形监测,应用自动扫描仪获取数据信息,避免人为操作存在的误差,大幅提升监测数据精度。此外,应用该技术还可以增大监测分布的密度,精 确性更高,且测量点分布均匀,达到整体测量的连贯性与完整性。第四,数据监 测全面。在地铁隧道变形监测环节,应用该技术能够全面性的对隧道结构中的沉 降情况、变形情况以及其他情况进行综合分析,获取的数据非常全面,能让工作 人员直观了解问题所在。 2三维激光扫描技术的具体应用 在地铁隧道变形监测的环节,基于监测数据精确要求在三维激光扫描技术应 用时需要制定科学的监测方案,而后对监测过程进行控制,保证获取数据具备精 确性。 2.1制定监测方案 在地铁隧道变形监测工作开展前,先制定具体的监测方案,这是开展三维激 光扫描的首要工作。在方案制定中,技术人员对现场环境有足够的了解,还要重 点分析地表结构、地下结构等可能产生的影响因素,以保证变形监测更加顺利的

基于激光扫描测绘的地铁隧道形变监测方法与技巧

基于激光扫描测绘的地铁隧道形变监测方法 与技巧 随着城市发展的迅速推进,地铁成为了现代交通建设中不可或缺的一部分。然而,地铁隧道的安全问题一直备受关注。地铁隧道长期承受着巨大的地质压力,经常会出现形变问题。为了及时发现和解决这些问题,基于激光扫描测绘的地铁隧道形变监测方法和技巧应运而生。 一、激光扫描测绘的原理和优势 激光扫描测绘是一种利用激光仪器对目标进行扫描和测量的技术。它通过激光器产生一束非常聚焦的激光光束,然后利用传感器接收反射回来的光束,进而计算出目标的三维坐标信息。相比于传统的测量方法,激光扫描测绘具有以下优势:首先,激光扫描测绘可以实现快速高效的测量。激光器发射的光束可以在很短的时间内扫描整个隧道,而传感器接收到的光束则能够提供大量的准确数据。这种高效测量方式为地铁隧道形变监测提供了技术保障。 其次,激光扫描测绘具有高精度的测量能力。传感器对激光光束的接收和计算能够达到毫米级别的精度,从而能够准确地测量地铁隧道的形变情况。这对于保障地铁隧道的安全至关重要。 最后,激光扫描测绘还可以生成真实感强的三维模型。通过激光扫描测绘获取的大量数据可以被用于生成地铁隧道的三维模型。这种模型不仅可以直观地展示地铁隧道的形变情况,还可以为后续的工程决策提供重要依据。 二、激光扫描测绘在地铁隧道形变监测中的应用 1. 形变监测基准的建立

在进行地铁隧道形变监测之前,需要先建立一个基准系统。这个基准系统可以 是一个参照物,用来对比地铁隧道的形变情况。激光扫描测绘可以很好地完成这项任务。它可以测量地铁隧道及其周围环境的高程和平面位置,并通过生成三维模型的方式建立基准系统。 2. 形变监测数据的采集与分析 一旦基准系统建立完毕,激光扫描测绘就可以开始进行形变监测了。通过定期 扫描测量地铁隧道的形状和位移,可以获取到隧道的变形信息。激光扫描测绘不仅能够提供三维坐标数据,还可以绘制隧道形变的变化趋势图。同时,结合历史数据和计算模型,可以对形变数据进行深入的分析,预测隧道未来可能出现的问题。 3. 形变监测结果的应用 形变监测的最终目的是为预防和解决隧道形变问题提供依据。激光扫描测绘生 成的三维模型和形变监测数据可以用于制定针对性的维护和修复方案。工程师可以根据这些数据,判断隧道的安全状况,并及时采取相应的措施。比如,在发现地铁隧道存在形变的情况下,可以进行加固工作,从而确保地铁隧道的安全运行。 三、激光扫描测绘的挑战和未来发展方向 尽管激光扫描测绘在地铁隧道形变监测中具有很大的潜力,但也面临一些挑战。其中最主要的挑战之一是数据处理的复杂性。由于激光扫描测绘所产生的数据十分庞大,需要进行复杂的计算和分析,才能得到有用的结果。此外,技术的成本和使用限制也是制约其广泛应用的因素之一。 然而,随着科技的不断进步,激光扫描测绘技术也在不断发展。未来,我们可 以期待更加智能化和自动化的激光扫描测绘系统的出现,以降低数据处理的难度和成本。同时,随着传感器技术的不断革新,激光扫描测绘的精度和测量范围也会得到进一步提高。

基于地面三维激光扫描技术的隧道全断面变形测量方法

基于地面三维激光扫描技术的隧道全断面变形测量方法 摘要:隧道工程施工中,依据地面三维激光扫描的实际操作,可以实现对断面 变形状态的全面测量分析,确定三维测试的标准,明确测试参数的数据标准,有 效的提高设计测试模式的准确应用。地面三维激光测试技术按照有效的激光测距 标准,通过获取测试点三维坐标模式,调整测量的技术效果,依据传统的测量技 术水平,调整局限标准,从中获取有效的隧道变形信息内容,调整整体全面的操 作应用。 关键词:三维激光扫描;隧道;变形测量 依据地面隧道的变形测量标准,准确的分析隧道三维建模的实际核心算法过程,依据变形标准进行数据分析,调整扫描仪隧道变形的精度,做对比试验分析,通过准确的应用实现多空间的隧道技术分配,调整整体三维激光隧道的整体测量 模式操作,实现准确的全站仪测定。 1 地面三维激光技术概况分析 1.1三维激光技术的扫描数据分析 利用激光测距模式,通过测定物体表面的密集点水平,确定三维坐标、反射率、纹理信息等内容,通过反复的测定目标三维值,确定点、线、面等体态数据 的图像标准形式。通过三维激光扫描信息调整,及时处理密集目标对象的数据点,对传统的单点测量分析标准进行转变,实现点到面的数据电测定。三维数据测定 过程中,通过数据测量点的变革分析,调整数据采集的硬件和软件部分,结合不 同的载体,调整三维激光数据的机载、车载、手持等类型。按照测量工件的尺寸 标准,分析具体的工作原理,明确实际逆向工作、负载曲面抄送、工件测量模式 的三维实体分析。在没有技术文档数据分配的情况下,需要实施对测量物体的轮 廓判断,调整数据的结合,通过建模、构建、编程、修订等模式,确定实际输出 格式下的数字化模型标准。 三维激光扫描技术的关键点是调整点云、建模、空间扫描等过程。通过空间 点扫描规则分析标准,确定实际扫描的目标与距离值,偏差范围等,做好数据的 采样大小分析。对不同的采样距离,需要实施不同的对象分配,确定远距离下的 目标测定,实现近距离的精准测量分析。 1.2隧道施工中的三维激光测定原理模式 隧道测量数据分析过程中,通过三维激光扫描数据分析,调整扫描仪、电源、控制器模式组成部件。通过三维的扫描操作,对隧道工程下的扫描对象进行处理,确定物体标准和区域范围。通过隧道工程的整体激光扫描仪操作,确定独立的坐 标模式,明确扫描仪的准确标准原点,确定横向扫描和纵向扫描过程。通过立体 定位模式,调整扫描的过程和快速旋转的模式,提高应用的灵活度,扫描的广泛度,从实际的数据中获取准确性。 2 隧道三维激光扫描工作的标准工作流程分析 2.1 外部数据的获取 按照外部数据进行采集,确定基础数据统计。根据外接数据的采集,选择合 理的标靶、测定点。通过全站仪确定扫描云点、标靶的位置,完成数据的采集。。在数据采集过程中,需要注意标靶、测量点的实际布局分析。调整数据作业流标准,确定数据点、点云、平面测定流程。 2.2 标靶数据测定的布局

三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用

三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用 摘要:地铁隧道施工中容易受到土体、周围环境、建筑影响,工程结构容易发 生变形而威胁隧道稳定性、安全性从而制约地铁稳定运行。所以,隧道施工中进 行变形监测具有重要作用,现阶段三维激光扫描技术应用较多,该技术可以提供 试场中有效测程的采样密度的高精准点的云数据,建立三维模型数据场,确保监 测完整性、全面性。接下来,本文着重对三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测 中的应用进行简要分析。 关键词:三维激光扫描技术;地铁隧道变形监测;应用方法 传统地铁隧道变形监测信息片面、自动化程度低、工作效率不高,进而在实 际应用中容易导致隧道地铁变形。而应用三维激光扫描技术有效解决了这一问题,并且对作业环境没有较多要求,即使在黑暗条件下也可以顺利应用,工作效率高 且数据搜集全面,有效符合了地铁隧道夜间作业需求。 一、三维激光扫描技术系统原理 (一)三维激光扫描系统种类 结合各行业应用需求三维激光扫描系统可以分为较多类型,根据搭载平台基 本可以划分为几种。测站式三维扫描仪:该设备需要保证测站稳定性,通常使用 三脚架稳固。检测原理与全站仪相近,不过测量快速包含数码相机、软件处理、 激光测头等。伴随着科学技术的进步在一定程度上也促进了该项技术进步,逐渐 趋于移动式激光扫描,这种技术对稳定性无较高要求,通常把地面三维激光扫描 系统集成其他系统,即:GNSS、INS。车载三维激光测量系统:该系统综合了三 维扫描仪、卫星导航定位、数码相机、控制系统,将其应用于汽车封装中能够迅 速获得准确位置与状态信息、高密度三维点云数据与全景数据。控制系统主要控 制GPS记录位置控制惯导装置记录状态,激光扫描仪展开扫描控制系统控制激光 信号发射,获得同步点云。机载三维激光测量:搭载平台主要稳定直升机、无人机,现阶段有不少单位将多旋翼无人机与三维激光扫描仪融合从而应用在地形图 检测中。其中包含:高分辨度的系统HDS、CCD、INS、GNSS、计算机,可以应用 在较大规模的三维地表测绘中。 (二)三维激光扫描系统结构 三维扫描激光系统中主要结构有控制系统一级计算机、扫描探头、激光发射器、扫描器、受光感应器。其中,激光器主要是激发形成高能单束聚焦脉冲式窄 带单色光,种类较多但在强度、波长、激光脉冲周期上有着明显差别,将三维激 光扫描应用到地铁隧道监测中有助于提高安全性、强度高。通常固体激光器是钇 铝石榴石,包含气体二氧化碳激光器、直接电光转换的半导体激光器。同时,也 有点击气体持续发光得到氦氖激光器,通过稳频处理就会使其线宽缩窄,谱线有690mm、785mm、1550mm,适用于相位式测距仪。因为光谱较细使得测相位设 计更加简便,测距更请准。此外,激光聚焦性效果强,幅宽激发发散角在 0.34mRad=0.020°。此外,影响点位精准的不仅有测距还有测角,角度变化关键在 于扫描器的控制。 (三)三维激光扫描数据处理分析 现阶段,三维激光扫描数据处理包含:Polyworks、Point-cloud、Leica Cyclone,不过多是对点云数据的建模、配准,通常适合应用于对点云数据的前期处理。对此,进行点云配准、断面提取、断面比较分析,这样一来设计三维激光扫描数据 处理系统就有着重要作用。三维激光扫描数据处理是基于Matlab平台研发,结合

三维激光扫描技术在隧道工程中的应用分析

三维激光扫描技术在隧道工程中的应用 分析 摘要:随着科学技术的发展,我国的三维激光扫描技术有了很大进展,并在隧道工程中得到了广泛的应用。三维激光扫描能够对扫描场景进行高精度还原,三维激光扫描的点云含有位置和属性信息,基于多源传感器获取的地铁隧道点云数据,对其进行深度分析挖掘,可以获取更多有用信息。本文首先分析激光扫描技术的概念,其次探讨作业流程及数据处理,最后就三维激光扫描技术在隧道工程中的应用进行研究,以供相关工程进行参考。 关键词:三维激光扫描;隧道工程;应用 引言 三维激光扫描技术的出现使准确、高效获取空间三维信息提供了可能,它能够通过高速旋转的激光头单位时间内发射数十万甚至数百万激光点,进而真实还原三维空间形态,通过对点云信息的深度挖掘,可以准确识别隧道的裂缝、渗漏水及管片错台等病害信息。移动轨道扫描系统集成了高精度三维扫描仪、高精度激光惯导、GNSS/ INS 组合定位定姿装置、线结构激光测量传感器、控制与存储模块及高清全景相机等多种传感器于一体;借助小车可以在轨道上匀速前进,从而准确获取隧道空间无死角全息点云数据,通过专业后处理软件处理,可准确提取隧道结构中心线、轨面线、断面结构等三维空间状态信息;通过一定的数学运算,可进行隧道结构收敛、椭圆度、旋转、错台等物理变形分析;根据点云反射率信息,借助人工智能算法,可自动或半自动识别隧道裂缝、渗漏水等病害信息并进行标注,从而建立地下隧道的病害数据库,共后期决策部署使用,为线路运营安全预防及调度提供基础数据保障。 1激光扫描技术

激光扫描技术作为一种非接触式的主动测量技术,可在天气条件不理想的情 况下进行作业。该技术通过搭载在不同平台上的激光扫描仪通过面状扫描获取目 标地物表面的三维坐标信息,以较高数据采集效率获取海量的激光点云数据,通 过高密度点云数据建立三角网,生成地物的数字表面模型,同时利用激光扫描仪 搭载的相机拍摄影像为点云数据赋色,使得点云数据三维可视化效果更接近于真 实场景。激光扫描技术具有数据获取速度快、人员易操作、安全性高等技术优势,可大幅度降低外业人员的作业强度,极大提高数据采集效率,为项目生产提质增效。获取的激光点云数据具有密度高、精度高、抗干扰能力强等特点,在文物修 复与保护、电力巡检、数字矿山等领域有着较广泛的应用。但是目前由于仪器设 备的限制,该技术还存在一些不足之处,主要表现在实际应用中针对扫描仪视角 场以外的地方,例如建筑物顶部等区域往往出现因视角盲区导致的数据扫描不完 整的情况,以及搭载的同轴相机拍摄视角不佳导致的影像纹理欠缺等问题。三维 激光扫描系统主要由扫描系统、控制系统和计算机系统三部分组成,其中扫描系 统主要包括激光测距模块和激光扫描模块;控制系统通过计算机总线控制扫描模 块和测距模块来保证扫描工作的正常进行;计算机系统通过系统指令的方式方法 来控制仪器的工作,并将测量数据进行存储。 2作业流程及数据处理 三维激光扫描作业流程主要包括外业扫描作业和内业数据处理两部分。外业 扫描作业主要是数据采集的工作,而内业数据处理主要包括坐标转换处理、点云 数据拼接、点云数据优化、点云数据融合、点云数据降噪以及结果的可视化输出。在外业数据采集的过程中,三维激光扫描仪扫描的点云仅是点与点之间的相对位 置关系,因此,在内业数据处理过程中先进行坐标转换的工作,将相对位置关系 转换成绝对位置关系。 3三维激光扫描技术在隧道工程中的应用 3.1外业数据采集 移动轨道三维激光扫描数据采集主要包括作业前准备、现场作业以及作业结 束整理等步骤。首先建立项目,设置分辨率、扫描密度等相关参数,使用配套的数

剖析三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用

剖析三维激光扫描技术在地铁隧道变形 监测中的应用 摘要:三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测方面具有明显优势,不仅能够 适应复杂作业环境,而且测量数据精度高、作业效率高,能够快速构建三维数据 模型,这对地铁工程施工活动具有重要参考价值。本文主要探究了三维激光扫描 技术在地铁隧道变形监测中的应用,并结合具体案例进行了分析。 关键词:三维激光扫描技术;地铁隧道;变形监测 引言:三维激光扫描技术和传统的测量手段比较,其具备的优越较大,主要 采取激光测距的原理,可自动、连续、快速的获得数据,有着高精度、高效率、 高密度及低成本等优点,能将对象整体的结构与形态特性真实扫表达出来,准确、快速创建三维模型,能有效预防因点数据分析而导致的片面性与局部性。三维激 光扫描技术已在工程测量、变形监测、地形测量、勘测交通现场、数字城市、文 物和古建筑保护等领域中得到了广泛的应用。 一、三维激光扫描技术 三维激光扫描技术是激光扫描仪通过发射高频激光脉冲,测量每个激光脉冲 从发出经被测物体表面返回仪器所需的时间差来计算距离S,以仪器中心为坐标 原点,同步测量每个激光脉冲横向角度值β及纵向角度观测值α,获得激光采 样点的坐标。 图为扫描点位坐标计算原理图

与传统的断面检测技术进行比较分析,三维激光扫描检测有以下优势:第一,无接触地完成数据的测量工作,高速的完成物体表面三维信息数据的收集和整理,也便于对于一些自然环境相对较为复杂,人工难以测量的位置进行测绘。第二, 测量的实际效率相对较高,激光点云采样的密度高,测点本身的数据信息相对较 为丰富,能够完成传统测量手段无法媲美的高精度数字化数据收集工作。整个测 量系统运作的实际速度较快,能够一次性实现高精度的收集百万/秒以上的点位 信息。第三,工作中劳动强度相对较低,能够有效地降低数据收集、分析等过程 中的劳动强度,实现了数据信息的自动化收集处理,避免了传统测量结果因人为 因素的影响而导致最终结果的真实性偏差。 二、三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用 1、制定监测方案 制定科学的检测方案,是实施三维激光扫描技术监测的第一步。制定监测方案,要考虑地铁隧道地表结构、地下结构可能产生的变形量等因素。通常情况下,地铁隧道变形监测主要分为两个阶段:(1)初期阶段:监测周期短、频率高, 尤其是在监测过程中,发现某局部地段出现较快、较明显的变形时,应进一步短 缩检测周期;反之,在监测中如果发现一切正常,则应逐渐延长监测周期。通常,在初期阶段,一般为三个月观测一次。(2)地铁隧道开始运营之后,应逐渐延 长监测周期,变为每半年一次,或者每年监测一次,直到地铁隧道变形趋于稳定 状态。另外,在制定监测方案的时候,为了进一步保证三维激光检测数据的准确性,应在测量段设置标靶,并采用传统的测量方法进行导线和水准测量。 2、获得数据 三维激光扫描技术获取的数据包含CCD影像数据、GPS数据、点云数据等, 根据获取的数据信息实现全面监测。但是从地铁隧道变形监测的具体情况分析, 其隧道内部没有GPS信号,只需要获取点云数据即可满足要求。在隧道监测工作 实施中,结合隧道运行的具体情况以及三维激光扫描技术的特性,确定最佳的间距、重叠度等,然后明确合理的监测方案,快速准确的完成导线、水准的测量,

地铁隧道变形监测中的三维激光扫描技术研究

地铁隧道变形监测中的三维激光扫描技术研究 摘要:在地铁隧道施工建设完成之后,做好地铁隧道变形监测尤为重要,是保 证地铁工程施工质量,确保地铁安全运营的重要条件。在地铁隧道变形监测中技 术中,充分融入三维激光扫描技术,有效减轻了监测的劳动强度、缩短了监测作 业时间,并且获得了更加准确、全面的检测数据,大大提高了检测的质量。本论 文以地铁隧道变形检测中的三维激光扫描技术为研究切入点,对其进行了详细的 研究和论述。 关键词:地铁隧道;变形监测;三维激光;扫描技术 地铁隧道在施工建设完成之后,受到土地扰动、周边工程施工、建构物负载 等因素的影响,在具体施工中会出现纵向、横向变形,严重影响了地铁隧道的安 全运行。这就要在具体的施工中,加强地铁隧道变形监测工作。传统的检测具有 明显的缺点,如:工作效率低下、数据不全、自动化程度低,而将三维激光扫描 术引入到地铁隧道变形监测过程中,有效地弥补了传统监测的不足。 1.地铁隧道变形检测相关概述 随着城市化进程的加快,城市人口增加、机动车辆增加。各大城市都面临着 较为严重的交通压力。为了有效的缓解城市交通压力,各大城市都加强了地铁隧 道的建设。但是在地铁隧道建设完成之后,受到复杂地质地理因素的影响,原本 设计的地铁线路可能会出现多种结构改变,如:沉降、弯曲、扭曲变形、开裂等,在一定范围内的结构变形,并不会对地铁隧道的发展产生重要的影响,一旦地铁 隧道出现严重的结构变形,就会导致地铁隧道出现结构与道床剥离、地铁轨道设 备几何形位改变等。 除此之外,地铁隧道建设完成后,在运营过程中,还会受到地面和周边建筑 物负载、隧道周边工程施工、隧道工程结构施工、地铁列车运行过程中所产生的 振动等因素的影响,也在一定程度上加强了地铁隧道的变形。 因此,对于新建的地铁隧道线路,必须要加强变形监测,根据监测结果充分 了解其平面位移、竖向位移情况,以有效保障地铁隧道的运营安全[1]。同时,变 形监测数据,还可以为以后的地铁隧道设计,提供一定的借鉴和依据。 2.三维激光扫描技术以及特点 2.1三维激光扫描技术 三维激光扫描技术主要是指在地铁隧道变形监测过程中,利用激光扫描装置 进行自动、系统、快速的扫描,并将所获得相应数据进行整理分析,以获得对象 的表面三维坐标。这种三维激光扫描技术是一种高科技的测绘技术,集成了多种 高新技术的测绘仪器,并在具体监测过程中,采用非接触式的高速激光测量方式。 三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的具体应用,应包括以下四个步骤:步骤一:在地铁隧道内部建立一个监测基准网,并形成一个闭合的观测系统。通常,地铁隧道内部基准网往往在铺轨施工期间完成,并采用地铁的基本控制网 进行建立。 步骤二:根据地铁隧道的实际情况,在每隔一定的距离上,可采用CPⅢ控制 点埋设的方式,设置一个激光反馈观测点。通常,激光反馈观测点往往选择在增 加横断面上,这样便于激光反馈点的收集。之后,根据激光反馈点所的到的数据 进行分析,从而根据分析结果得出地铁隧道的变形程度。 步骤三:以地铁隧道和你建立的检测基准网为基础,采用三维激光扫描仪, 对激光反馈光测点进行扫描,从而得到整个地铁隧道线路的三维激光扫描数据。

三维激光扫描在地铁隧道形变监测中的应用

三维激光扫描在地铁隧道形变监测中的应用 朱宁宁 【摘要】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。%It puts forward using 3D laser scanning point cloud for deformation monitoring ,which method can be divided into tunnel axis extraction ,continuous profile clipping and elliptical fitting .After the tunnel axis through the point cloud in the horizontal plane projection the upper and lower edge points searched are fitted quadratic curve calculating mean .Along the tunnel axis the equidistant intervals are set ,with central axis orthogonal direction capture cross section at intervals .A deformation analysis is made to compare fitting elliptical with the design value .Experimental results show that the method can make full use of the large amount of data characteristics of point cloud ,and get in any area of the tunnel deformation ,w hich is the beneficial supplement of monitoring . 【期刊名称】《测绘工程》 【年(卷),期】2015(000)005 【总页数】6页(P63-68)

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