基于三维激光扫描技术的混凝土磨蚀监测方法研究

水工建筑物的混凝土磨蚀监测是水利工程中的重点和难点。随着技术的进步,现有的混凝土磨蚀监测手段得到长足的发展,但依然存在监测范围小、难以全面反映磨蚀破坏程度等问题。三维激光扫描技术由于具有精度高、抗干扰能力强等特点,被越来越多地应用到高精度工程测量和三维建模中,但将其应用于混凝土磨蚀监测比较有限。因此,首先通过室内测量试验验证了三维激光扫描技术的测量精度可以满足磨蚀监测要求; 随后,利用三维激光扫描技术开展了模型监测试验,结果表明磨蚀坑槽纵截面近似呈梯形分布,相同磨蚀时间内距离射流口越近的位置磨蚀深度越大; 随着磨蚀时间的增加,不同纵截面的破坏程度差异逐渐减小。此外,扫描点云的后处理还可将全部磨蚀破坏信息进行可视化显示,从而直观全面地反映磨蚀破坏分布特征。     

三维激光扫描技术在大坝监测中的应用

利用三维激光扫描测量技术的快速高精度高密度获取测量对象的三维点云数据特点,分析探索其运用于大坝变形监测的方法。该方法改变了传统以变形点代替整个大坝外部变形的分析方式,更能快速时时获取真实反应大坝变形的数字地面模型数据。体现出其在大坝监测中的明显优势。     

基于三维GIS的丹江口水库地质灾害监测预警系统设计与实现

论述了基于三维网络地理信息系统(GIS)的地质灾害监测预警系统的总体框架结构及特点,并对采用的信息采集组网与通信、时态GIS技术和基于多模型的地质灾害监测预测预警技术等关键技术进行了介绍。系统采用部署灵活、扩展性强的多层体系结构,运用地理信息技术、虚拟仿真技术和基于多用户并发的WEB异步服务技术,构建了融合三维地理信息功能与地质灾害预警预报业务功能的网络决策支持系统,实现了地质灾害信息采集、传输、管理、分析、决策、预警发布的一体化平台,系统已在丹江口库区投入试运行,可为我国地质灾害管理科学化,应急响应高效化提供参考和借鉴。     

基于三维激光扫描的地铁隧道快速监测方法研究

随着地铁建设的飞速发展,地铁监测项目众多、可供监测的天窗时间短、监测精度要求高,传统的地铁隧道测量方法已无法解决地铁监测工作中存在的测全难、测准难、测快难等问题。为此,研制了软硬件一体化的地铁移动三维激光扫描系统,从而实现了地铁结构形面毫米级高精度测量以及隧道逐环直径收敛监测、限界检测、椭圆度分析、错台分析、病害检测等功能,同时也实现了地铁结构形面从传统几何表形测量到安全状态精准判别的跨越。通过与传统全站仪断面测量及激光测距仪直接测量方法的测量结果进行对比发现：移动三维激光扫描测量成果可靠,具有突出的实时性、非接触性、数字化、自动化、高密度、高精度、高效率等优势,可有效地解决地铁轨道交通运行安全维护监测工作中存在的问题。     

基于物联网三维GIS的地质灾害监测管理系统研究

采用物联网、网络三维地理信息系统、数据库技术为核心技术,从地质灾害监测数据的获取、管理、分析和表达等角度出发,深入开展了大型水库地质灾害监测管理系统研究。首先,根据地质灾害监测参数,构建地质灾害监测传感器网络,远程获取监测数据;然后,在网络三维真实地理环境下,实现监测结果网络三维表达和交互应用、以及灾害模拟分析。选择丹江口库区滑坡监测管理开展典型应用,验证了系统的稳定性、有效性和智能性,结果表明该系统能够快速、高效、科学支撑地质灾害监测管理,具备良好的应用前景。     

基于三维激光扫描的滑坡信息提取方法研究

目前,对于滑坡的监测主要采用传统的单点监测方法,该方法虽然可以获取高精度的监测值,但只能获取点位变形情况,无法获取区域变形值。针对此,提出利用三维激光扫描来对边坡的滑坡情况进行监测,为了提高滑坡监测的精度和可靠性,提出利用最邻近搜索算法进行边坡变形量的计算,确定了变形提取阈值。在剔除点位误差影响的情况下,准确提取出滑坡区域,并得到滑坡的大小和方向,经过模拟和实际扫描,验证了该方法的有效性。     

三维激光扫描在某水电站大坝基础廊道变形监测的应用

利用三维激光扫描技术在一定时间间隔采集基础廊道的两期三维点云数据,并通过不同时间段空间信息的对比分析,可监测基础廊道在该时段内三维变形时空演化规律,结合现场常规监测数据,判断基础廊道在此时间段内的变形发展情况。通过将监测成果与传统全站仪测点成果进行对比分析,验证了该方法在廊道监测应用中的可行性,为水电站大坝基础廊道变形的安全监测提供了新的思路。     

木头溪滑坡专业监测预警

三峡水库建成后,消落带地区的土体受到库水位变化影响,有出现地质灾害的可能性,而区域滑坡灾害预测预警是滑坡灾害研究领域的难点和热点。为保证当地居民的人身财产安全,对木头溪一带进行了滑坡专业监测预警。木头溪滑坡位平面形态呈箕状,滑坡区微地貌呈缓坡,其监测方式主要为:大地形变监测、滑体深部位移监测、地下水位和孔隙水压力观测、诱发因素监测、宏观地质巡查监测等。监测期内位于滑坡前缘的JSB02,JSB06号监测点,平面最大累积位移40.6 mm;地表累积位移量最大2 mm左右;裂缝宽度无变化量。总的来看,木头溪滑坡目前整体为基本稳定状态。     

地面三维激光扫描在水电工程中的应用

介绍了地面三维激光扫描技术的特点,结合多个工程项目,探讨了地面三维激光扫描技术在现代水电工程中的主要应用,总结了该技术在水电工程中的优点和不足之处,旨在为今后的技术研究提供方向。     

面向防汛的三维预警监视平台研究与应用

针对当前防汛信息系统中存在的多源信息难以集成,实时性与表现力不足等特点,基于三维地理信息系统WorldWind组件设计并开发了面向防汛的三维预警监视平台。提出平台数据层、服务层、应用层和客户层的四层体系结构,对平台应用层功能模块与基础组件架构进行设计,采用瓦片金字塔技术及四叉树结构实现组件基础数据的高效组织与管理,建立平台三维可视化环境,通过网络地图服务将防汛空间信息集成到平台上,提出多源防汛基础信息集成方案。将平台应用到陕西省防汛抗旱决策服务平台中,重点开发了防汛信息集成,防汛预警监视与防汛空间分析等功能模块,实践表明,平台具有海量数据的集成应用、实用性、可扩展性、界面友好及较好的三维效果等特点,能够为辅助防汛决策,具有较好的应用前景。     

滑坡区域的真三维数字仿真

介绍了一种滑坡区域的真三维数字模型仿真方法.通过已知的滑坡区地形数据,结合地质工作人员提供的剖面图,可以重建该区域的地下不同岩层属性及滑动面等与地质灾害紧密相关的地质结构.模型采用了基于三棱柱体体元的建模方法.实验结果证明该方法能较好地解决基于层状地质结构的三维仿真,能有效地将采样所获得的各种空间数据相融合,实现滑坡区域的真三维模拟,为地质灾害区域的防治提供可视化手段.     

基于三维激光扫描技术的工程施工测量应用研究

三维激光扫描仪作为一种新型的非接触式海量高精度数据获取手段,在国内外的众多领域得到了广泛的应用。本文利用三维激光扫描获取点云数据,对工程建设中的断面信息及土方量计算等作了研究,表明利用点云数据是一种快速、高精度的实现工程信息获取的手段。     

三维激光扫描和红外检测融合技术的工程应用

为了解决传统红外热成像仪探测建筑物墙面的热工缺陷时得到的二维图像信息存在缺少目标位置信息、数据杂乱无序的问题,提出一种将图像信息和点云模型融合的方法。该方法通过红外图像处理、直方图面积计算、提取边缘轮廓和模型融合,得到具有目标探测信息的三维建筑模型,并利用标识点分析了模型的拼接误差。研究和实践结果表明:此方法具有可行性,拼接模型精度高;采用融合的三维建筑模型可以直观地获取热工缺陷的位置坐标和面积大小,便于指导修复工作。研究成果对于信息集成化管理、智慧建筑检测等具有一定的指导意义和应用价值。     

3S技术在滑坡监测中的应用

我国滑坡灾害分布广泛且发生频繁,提高滑坡灾害动态监测技术的水平对于防灾减灾具有重要的意义。由于常规监测手段落后,须耗费大量的人力,并且难以及时取得滑坡体临滑前期的先兆信息,往往难以达到预警的效果。“3S”技术作为一项快速、经济的新技术,在大面积的滑坡灾害动态监测研究方面表现出巨大的应用潜力。分析了应用“3S”技术进行滑坡灾害动态监测的基本思路及若干关键技术问题。     

基于三维激光扫描技术的岩体RQD获取方法与程序

在西南地区岩质边坡高陡的特殊地形条件下,常规的地面地质调查方法难以开展。引入三维激光扫描技术获取边坡体出露的结构面各项几何参数(产状、间距、迹长),然后以这些地质资料为基础,结合结构面网络模拟技术生成不同走向网络图,通过在网络图上布置人工虚拟钻孔来计算得到岩体质量指标(RQD)。结果表明:提出的方法适用性较强,方便可靠,不仅解决了常规地质调查方法在高陡边坡地段难以开展的问题,而且还克服了以往钻孔岩芯获取岩体RQD指标数据少、误差大的缺点,获得岩体RQD指标经过修正后能满足工程实际需求。     

上海水环境系统设施监控预警数据分类的研究

针对《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》关于水体污染控制与治理课题内容,结合上海水务信息化发展现状,对上海水环境系统设施监控预警数据按照管理层级、数据来源和结构进行分类研究,提出数据统一交换模式的设计,根据预警数据分类关系及流程,将预警数据归纳为事件类、部件类、要素类和管理类4种类型,并对实现多源异构系统间的数据交换的关键技术进行阐述.目前该研究成果已在上海水环境系统设施监控预警工作中得到应用推广     

岩溶山区滑坡监测预警云平台设计与实现

针对西南岩溶山区滑坡监测数据量大、类型多、来源杂、集成与分析难等问题,基于Hadoop进行数据的存储与计算,并应用WebGIS等关键核心技术,设计并初步实现了适用于岩溶山区滑坡监测预警的云平台原型系统。首先,设计了多元监测数据集成管理的普适性云平台系统架构;其次,依托校园大数据平台、采用网络开发技术,搭建了应用型云平台;最后,基于原型平台实现并验证了岩溶山区滑坡监测预警云平台的基本功能模块。平台原型及其试验结果表明:岩溶滑坡监测预警云平台的构建设想与技术路线合理、可行,是探索岩溶山区滑坡信息化并进行岩溶滑坡地质灾害监测预警的有效手段和平台支撑。     

滑坡变形特征的GPS监测信息识别研究

在滑坡监测预警工程广泛实施下,对监测信息的有效识别与运用是滑坡监测工作的重要研究内容。对三峡库区大量滑坡的地表GPS位移监测信息分析后得出,在库水作用下部分滑坡累积位移-时间曲线具有强烈的波动性,平面运动轨迹与勘察主滑方向存在较大差异,提出单从滑坡累积位移或将位移矢量投影到主滑方向来研究滑坡稳定性与预测预报,会产生很大误差。通过FLAC3D三维数值模拟对三峡库区某滑坡的位移矢量变化特征进行了模拟,结果表明通过分析监测点在不同工况下位移矢量变化情况来研究滑坡变形特征,能够很好地反映滑坡监测点的真实运动轨迹,对滑坡监测资料分析具有借鉴意义。     

从隧道三维点云中自动截取断面轮廓的方法

近年来,三维激光扫描技术广泛运用于公路隧道的几何参数测量。针对高速公路隧道的三维激光扫描点云,设计了一种从中提取完整断面轮廓线的自动化方法。该方法能够自动结合大量点的法向信息精确计算出隧道中轴线,并以此建立与隧道同轴的参考圆柱面;然后利用专门设计的圆柱投影方法将点云映射至二维空间,并改进了二维Delaunay构网算法使之适用于周期性圆周角数据的构网问题;最后基于隧道表面三角网自动截取断面轮廓。另外,该方法能够根据隧道走向的变化自动调整截面方向,可应用于弯曲隧道工程,并以真实的高速公路隧道扫描数据验证了算法的有效性和高效性。更多还原