基于高精准三维模型的土石坝整体变形监测研究

本文通过基于球面投影大坝三维表面构建算法构建土石坝表面模型,重建土石坝精确三维表面模型,将第一期数据作为参考数据,利用不同时期采集的点云数据与参考模型进行对比分析来获取大坝变形信息。通过试验验证了本文方法的可行性和实用性。     

三维激光扫描结合无人机倾斜摄影测量的变电站变形监测研究

结合三维激光扫描和无人机倾斜摄影测量的优缺点,笔者提出了一种将三维激光扫描与无人机倾斜摄影测量结合的变电站变形监测方法,通过从多角度采集监测体的变形数据,建立监测体完整的三维点云模型,分析监测体整体状态和变形趋势,提取监测体的细节变形。监测结果直观明了、效果良好,为变电站变形监测提供了一种较理想的方法。     

地面三维激光扫描技术在险工护岸监测中的应用分析

三维激光扫描技术又称实景复制技术,是无合作目标的自动化快速测量系统。在险工护岸监测中,高密度测量技术和非接触测量手段大幅提高了特定区域测量的成果精度和工作效率[1]。通过实例对三维激光扫描系统获取的点云密度和精度进行分析,阐述其在险工护岸监测工作中的可行性;通过配准处理后的点云数据完成高精度数字地面模型的建立,可为科学决策提供有力的数据支撑。     

三维摄影测量技术在土工离心模型试验中的应用

在土工离心模型试验中,需要对试验模型进行变形监测。传统的测量手段有位移传感器测量及激光传感器测量两种。应用位移传感器进行测量时,需要严格控制其与模型表面的接触;而激光传感器只能测一个点或者一条线上各点的位移,测量范围有限。本文介绍了应用三维摄影测量技术进行变形监测的原理,并将该技术应用于具体的土工离心模型试验中,监测大坝模型在试验过程中的变形。通过三维摄影测量技术所得的结果同激光传感器所得的结果进行对照分析,验证了该技术的合理性及准确性。试验结果说明可以将该技术应用于土工离心模型试验中。     

TCA测量机器人在三屯河水库大坝外部变形监测中的应用

TCA测量机器人对大坝外部变形监测,具有精度高、工效快、获取的数据准确可靠等优点。此项技术在三屯河水库大坝外部变形观测应用中,对水库管理工作起到积极的先导作用,使水库管理走上了一个新的平台,大坝安全监测实现了自动化,并获得了良好的应用成效和经济效益。     

基于移动平均法的危岩点云数据处理及变形分析

传统危岩监测存在布点困难、效率低等不足,而三维激光扫描技术因采用非接触测量而可快速获取点云数据,但数据处理是难点。提出了一种基于移动平均法的危岩点云数据处理方法以提高变形识别率。首先根据危岩节理特征构造新的空间坐标系,使得某一轴向可直观反映危岩主要滑移方向,再通过曲面拟合计算移动窗口内的特征点,有效缩减了点云数据,在此基础利用ICP算法搜索对应点。依托温州某隧道工程,分析开挖边坡出现的危岩沿潜在滑移方向的位移,结果表明该方法极大提高了危岩变形识别的正确率,危岩在两次监测时间内存在约10 mm的变形,需采取一定的防治措施。     

三维激光扫描点云数据处理技术及其应用

随着三维激光扫描系统的普及,其应用领域不断扩大,如古迹保护、遗址测绘、建筑测量、城市模型,水电站大坝、滑坡变形监测等行业都有涉及。它可以根据用户的需要提供极为丰富的三维立体空间模型及三维定量分析,有着很高的社会经济效益。以RIEGL地面三维激光扫描设备为基础,以MicroStation为平台,通过相关工程案例介绍了三维激光扫描点云数据的处理技术。     

GPS测量技术在乌拉泊水库大坝变形监测中的应用

水库大坝变形监测对于保证其运行安全意义重大,GPS测量技术凭借自身优势在当前坝体变形监测中被广泛应用。本文以乌鲁木齐市乌拉泊水库大坝变形监测工作为例,介绍了GPS测量技术的原理和误差,并对该技术在坝体变形监测中的水平位移监测网设计、各测点布设要求、变形结果分析等应用效果进行分析,结果表明:乌拉泊水库大坝稳定性良好。本文所述方法可为相关测量工程提供借鉴。     

基于新型FMCW地基合成孔径雷达的大坝变形监测

大坝变形监测是确保大坝安全的重要一环。基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的大坝变形监测相较于传统的方法拥有精度高、覆盖面大等优点。相较于国内通常使用的数据采集速度为5 min/组的意大利IBIS变形监测设备,采用新型的基于调频连续波(FMCW)技术的Fast-GBSAR设备对陆水大坝进行监测,取得了7 s/组的数据采集速度,对大坝在放水前后的变形进行分析,并与三维数字高程模型进行数据融合。结果表明基于7 s/组的高速数据采集能力,Fast-GBSAR几乎可以做到对大坝变形的实时分析,在变形监测领域极具潜力。     

GBInSAR隔河岩大坝变形监测试验

为解决传统大坝变形监测方法仅能获取点变形信息,且监测周期长、劳动强度大等问题,将地基合成孔径雷达干涉(GBIn SAR)变形监测新技术用于大坝变形监测。分析GBIn SAR变形监测系统及其成像特点,建立利用稳定参考点进行大气校正的数学模型,并应用于清江隔河岩大坝监测。结果表明:在距离1 300 m处大气扰动误差可达85 mm,雷达视线向大气扰动是影响GBIn SAR变形监测精度的主要因素;消除大气影响后GBIn SAR监测的坝体变形速率与垂线监测结果一致;大坝表孔泄水闸变形明显大于坝体变形,且随水位上升变形量增大。     

地基合成孔径雷达大坝监测应用研究

变形监测是滑坡、沉降等灾害监测的重要支撑手段。地基合成孔径雷达干涉测量技术可提供远距离、大范围、连续空间覆盖的形变结果,无需接触观测目标,在变形监测方面具有广阔的应用前景。利用地基合成孔径雷达系统对隔河岩大坝进行了变形监测实验,分析了环境因素的变化对监测结果产生的影响,对环境改正方法进行了比较,通过对改正结果的分析选取了相应的环境改正方法,并对大坝整体的监测结果进行了分析。实验结果表明,地基合成孔径雷达技术可获取高精度的大坝表面整体形变信息,有利于后期对大坝进行整体稳定性分析。     

大坝外部变形监测技术现状与发展趋势

外部变形观测是大坝安全监测系统的重要组成部分。目前常用的监测方法主要有：①水平位移监测的视准线法、引张线法、激光准直法、正倒垂线法、精密导线法和前方交会法；②垂直位移监测的几何水准法、流体静力水准法；③三维位移监测的极坐标法、距离交会法和GPS法。三维位移监测系统可实时连续观测变形点的水平位移和垂直位移。测量机器人自动监测系统在小浪底大坝成功应用，实现了大坝外部变形监测的全自动化。随着科技的不断发展，大坝安全监测自动化系统一定会更加完善。     

百色水利枢纽大坝二等变形监测控制网测量

百色水利枢纽大坝初始变形监测控制网起算点遭到破坏,观测被迫中断,为了更好地对大坝进行监测,根据大坝及周围环境特点,针对现场复杂的测量条件,设计了大坝变形监测的二等基准控制网测量方案,采用测量机器人进行测量,并对外界条件的影响进行了改正。测量结果表明:测量控制网的测量精度较高,达到了预期目标。     

陆浑土石坝表面变形自动监测系统设计与实践

土石坝外部变形监测是掌握大坝安全运行性态的重要基础工作,土石坝具有自身变形特征,不能像混凝土坝那样使用引张线仪、静力水准仪实现自动化监测,如何快速准确地监测土石坝表面变形一直是坝工界的难题。结合河南省陆浑水库大坝实际,开展土石坝表面变形自动监测系统方案设计、系统实施及观测资料可靠性分析,评价大坝变形安全性态。实施效果表明,GeoMOS远程控制机器人能够做到快速响应、准确控制,测量机器人的ATR功能识别准确、高效精准,能够实时掌握大坝各测点的位移情况,极大降低了测量人员的内、外业工作量,可为大坝安全运行提供技术保障,也可为同类型大坝的变形自动监测提供借鉴。     

地基雷达系统IBIS-L在大坝变形监测中的应用

大型水利工程的变形监测问题一直是变形观测中的热点问题,从地基合成孔径雷达测量原理以及IBIS系统特点出发,对比传统监测方法说明GBInSAR(Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术在大坝变形监测中的优势,分析了大气扰动效应在观测中所造成的影响,结合实验数据提出地基InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)去除大气误差的技术方法。通过实例说明变形监测系统IBIS-L在大坝变形监测中具有广泛的应用前景。     

GPS在大坝变形观测中的应用

为确保大坝安全运行,需对其进行稳定性监测。详细介绍了利用GPS测量技术进行基准网复测、监测网测量,并整理分析了一、二期监测结果,显示大坝未完全进入稳定期,需继续进行变形监测。利用GPS测量技术进行大坝变形监测可减小劳动强度、提高工作效率,从而为中小型水库利用该技术进行大坝变形监测提供参考。     

无人机微变摄影测量技术在边坡高位危岩体监测中的应用

针对传统边坡高位危岩体监测手段的局限性,结合硬梁包水电站厂区边坡高位灾害变形监测要求,引入了无人机微变摄影测量技术,利用无人机采集边坡高位危岩体数据,分辨率可达亚毫米级,并构建三维实景模型,可以生成三维模型、DOM、DEM、数字点云等测绘产品。工程实践表明:微变摄影测量技术获取的三维模型具有真实、纹理清晰、精度高等优势,为边坡高位危岩体调查、监测及巡检提供了一种新的方法。     

基于马尔可夫链2卡尔曼滤波法的拱坝变形预测

变形监测分析和预警对大坝健康运行起着关键的作用,但是监测数据都不可避免地存在随机误差。卡尔曼滤波法可以有效地剔除测量数据中的噪声,然而,利用其对大坝未来的趋势位移做出预测时与实际情况吻合度不高。因此提出了马尔可夫链-卡尔曼滤波法,既能剔除测量数据噪声又可以准确的预测未来位移。利用浙江某拱坝位移实测资料,拟合并预测了该大坝的变形,验证结果表明该方法的拟合预测效果良好,可用于拱坝变形预测和安全监控。     

滩坑混凝土面板坝变形监测与分析

本文通过安全监控分析评估大坝安全运行状况,以便制订合理水库运行方案,确保坝高162 m的滩坑混凝土面板堆石坝初蓄期的安全运行。大坝变形监测使用TCA全站仪优化现场观测方案,采用极坐标法加大气垂直折光进行修正的EDM三角高程法自动观测大坝三维坐标,削弱大坝垂直折光的影响,满足规范规定的监测精度,快速高效地取得大坝变形监测资料。通过大坝表面、坝体内部变形及大坝渗流资料的分析,表明大坝初蓄期运行状态安全稳定,性态基本正常,安全监测方案先进科学。     

基于测量机器人的大坝外观监测精度影响因素研究

测量机器人广泛应用于水库大坝外观的长期、连续、自动化监测中,其高精度是大坝变形分析的重要前提。虽然测量机器人的标称测角测距精度很高,但是其他因素的影响会大大降低监测成果的可靠性。从测站点、观测路径及观测目标等3个方面分析了影响测量机器人大坝外观自动化监测系统监测成果的主要因素,并在模拟分析和实际测试的基础上研究了消除或削弱相关因素的手段。结果表明：结合适当的观测值改正方法及观测目标,在一定的范围内采用极坐标法有利于保证精度并节约成本。研究结果可为保障基于测量机器人的大坝外观自动化监测系统提供参考。