地面激光扫描系统在矿区构筑物变形监测中的应用研究

阐述了三维激光扫描技术的优势和发展现状,通过分析矿区构筑物变形监测的特点,提出三维激光扫描仪、全站仪和GPS协同作业的监测方案,并具体介绍了三维数据的处理过程.以矿区栈道的支撑结构为待测目标,对监测方案的可行性进行了测试.分析得出三维激光扫描仪在近距离和高分辨率扫描观测上有一定的优势,可用于矿区构筑物变形监测.     

三维激光扫描仪在变形监测中的应用

本文以基坑和隧道为例,分别介绍了三维激光扫描仪在其变形监测中的应用,并结合Geomagic Studio软件对采集的点云数据进行了3D分析。工程实践表明,采用三维激光扫描技术得到的变形监侧结果与实际情况基本一致,其效果甚好。     

基于车载三维激光扫描结果的桥面变形分析

车载三维激光扫描技术能够直接对目标结构表面进行三维量测,并采用三维阵列点云的方式来生成结构物表面的三维形态和记录点位坐标,打破了传统的桥梁变形监测方法仅有数个独立点的局限性,扩大了桥面变形监测范围,提高了结构物的观测精度,并能快速、完整的进行量测。本文将车载三维激光扫描技术引入到桥梁变形监测中,基于全长331.2m的预应力混凝土连续-刚构桥为背景,采用三维激光扫描技术对其温度变形进行探索。在监测环境温差20℃范围内,对其进行多次桥面几何形态数据采集,并对采集的数据进行处理。对基于车载三维激光扫描点云数据的NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)曲面提出了一种新的变形测量方法,得到整个桥面的变形测量结果,再与采用有限元分析软件MIDAS CIVIL建模得到的各温差下理论变形数据进行对比,发现基于NURBS曲面的分析处理方法获得的变形测量值具有良好的精度和可靠性,并能够获取桥梁点-线-面的整体变形监测结果,与单点变形监测相比,弥补了其缺乏线性变形及整体变形特征的不足,有较好的工程应用前景。     

基于地面激光三维的露天矿边坡监测研究

地面三维激光扫描仪可以无接触被测目标而直接获得其表面的高精度、高密度的空间三维坐标,即点云数据,然后对其处理后并构造出高精度、高分辨率的三维数字模型,因此,该扫描仪被广泛地应用在边坡变形监测之中.本文详细地介绍了地面三维激光扫描仪,在此基础上结合露天矿山边坡监测数据及处理后成果的分析,探索了基于地面三维激光扫描的露天矿...     

巷道收敛监测三维动态可视化系统开发

结合传统巷道收敛仪与三维激光探测系统的优势,提出了一种巷道表面收敛变形的三维可视化方法,该方法利用激光扫描获取巷道点云数据,建立巷道三角形壳体模型.采用反距离加权插值算法,计算巷道表面的收敛量.利用收敛量与颜色索引对应的抛物线非线性增强算法,突出了关注范围内大的收敛变形.基于VS2010与HOOPS进行了系统的开发,实现了巷道表面监测收敛量三维云图的动态可视化显示.并在铁蛋山矿进行了实例应用,直观地展示了监测区域巷道收敛变形的危险区域与变形过程,系统满足工程人员对监测数据直观表达和可视化分析的需求.     

三维激光扫描测量技术在变形监测中的应用

三维激光扫描设备能够做到非接触测量,对被测对象实施扫描后,能够迅速衔接云点数据,收集被测点的形变信息。与此同时,该技术能够对基坑与四周建筑的形变趋势做到跟踪记录,利于相关技术人员了解基坑与建筑的形变问题,从而及时采取管控措施。该文结合某实际基坑监测工程,采用三维激光扫描设备,提出一种基于三维激光扫描测量技术的基坑形变监测方案,并详细分析方案应用过程。希望三维激光扫描技术能够在基坑变形监测中发挥出最好的效果。     

建筑物重建中的三维激光扫描精度分析

针对三维激光扫描技术在建筑物重建中数据采集、处理方面存在的误差,从三维激光扫描仪测站定向误差、仪器扫描误差、数据拼接误差进行分析,并构建了点位误差模型,为三维激光扫描技术在建筑物的重建中测量成果的精度评定及测量方案的优化设计提供了理论基础.最后以脉冲式三维激光扫描仪为例对建筑物重建进行精度分析.     

基于三维激光扫描技术的高边坡变形监测分析

针对高速公路高边坡容易发生失稳破坏且监测难度大等问题,提出采用三维激光扫描技术对高边坡工程进行非接触式变形监测分析。为解决多期边坡对象的大体量点云数据难以配准问题,设计了一套基于边坡的永久性三棱锥作为控制点,通过各期点云数据中三棱锥特征提取相应控制点,对多期点云数据进行坐标系换算,进而实现多期点云数据的坐标配准,并对配准后的多期点云数据进行分析,运用算法程序处理并提取边坡变形信息。结果表明:利用三维激光扫描技术对高速公路高边坡进行自动化变形监测,能够获取边坡从局部到整体变形信息,提前预知边坡发展状况,对边坡的失稳破坏做出预警。可见,将三维激光扫描技术应用于高边坡的变形监测具有显著地优越性、可行性和应用价值。     

三维激光扫描仪在地形测量中的一体化应用

在地形测量一体化中,三维激光扫描技术具有传统测量方法所不具备的优势:无需接触被测地形、高效率、高精度、快速获取高密度的三维点云数据.本文以三维激光扫描仪对四川省汉源县万工集镇的滑坡区进行扫描为例,介绍了三维激光扫描仪在一体化测量中的控制网布设、外业数据采集、内业数据处理、地形图绘制等流程,并分别采用平面误差、高程误差和平面中误差、高程中误差两种方法检查了测图质量.其结果表明,该方法完全可以满足地形测量精度要求.     

三维激光扫描技术在高速公路现役隧道变形监测上的应用

该文分析了现有隧道变形监测方法存在的问题与不足,设计了将三维激光扫描技术应用于现役高速公路隧道检测的数据采集方案,实现了隧道内测控条件下的激光扫描快速作业与多测站点云高精度拼接方法。探索出一套从三维激光扫描点云中提取横/纵断面、与隧道断面设计对比、多期点云数据全断面变形检测的数据处理与分析方法,并在此基础上实现了病害与变形的关联检查分析。