基于坐标转换的三维空间圆柱面拟合

从坐标转换的角度进行三维空间圆柱面的拟合,过程中灵活选取参数值,不仅达到了减少参数的目的,而且精度没有损失,且能将测量坐标转换到圆柱标准坐标系下。通过实例计算结果和基于遗传算法的方法比较,发现二者精度相同,验证了该方法的正确性和有效性。最后对标准三维圆柱坐标在平面显示,这样有助于对圆柱的后续处理,具有很好的实用价值。     

上海市长江隧道工程洞门中心坐标精确测定

根据上海市长江隧道工程贯通处洞门中心坐标测量的卖际情况，利用数学方法将空间三维的洞门钢环实测坐标拟合出三维方程，精确求取钢环中心的三维坐标。     

基于选权迭代法的空间平面拟合

在拟合测量中,空间平面参数可以通过观测平面上若干点坐标后,经过平差计算得到。由于测量中往往会混有粗差影响了参数估计的准确性,因此提出用稳健估计理论求解拟合平面参数。首先讨论了拟合平面的平差模型,提出了用点到空间平面的距离建立权。其次依据选权迭代法实现拟合平面参数求解,并结合生产实践算例验证了该法的有效性,为测绘工作者解决问题提供了有益的参考。     

建筑物的平面拟合和质量检测

利用无协作目标的电子全站仪测量建筑物各平面上若干任意点的三维坐标,根据最小二乘法拟合出建筑物各平面的方程,从而由这些平面方程求出建筑物各角点的坐标,并计算建筑物各立面的倾斜率,以检测建筑物的质量状况,通过实例验证了这种方法的可行性。     

最小二乘法在空间圆度检测中的应用

介绍了盾构隧道洞门圈与盾构机盾尾等圆形空间物体圆度检测方法,结合工程实例,利用最小二乘法对圆形空间物体圆心进行拟合,在洞门圈与盾尾圆度检测中达到了较好的效果,为施工组装提供技术依据。     

基于三维激光扫描测量技术的井架变形观测

本文基于三维激光扫描测量技术,应用Trimble GX 200地面三维激光扫描仪对山东某矿井架进行了多次井架点云数据采集。首先设计了扫描方案,对获取的点云数据滤波去噪处理并进行了扫描精度检验,其次用目标板的中心拟合坐标分析了井架的垂直变形,最后通过平面拟合方程分析了井架倾斜变形。结果显示相对于传统测量方法,三维激光扫描仪获取大量点云数据能较好地分析井架整体的变形,为矿山井架安全量测提供一种高效、高精度应用方法。     

基于最小二乘法的盾构隧道洞门钢环测量及数据处理

基于准确有效地测量盾构隧道洞门钢环圆心坐标的目的,以某地铁工程盾构钢环实际测量作业为背景,提出了一种全站仪结合最小二乘空间拟合进行盾构隧道洞门钢环测量及数据处理的方法.经工程实例验证,该方法可行且准确.结果显示,该方法克服了钢环圆心坐标难以直接测取的困难,在一定程度上降低了测量环境对工作的制约,使得工作效率得到了提高.     

圆曲线拟合方法及数据采集分析

检测几何形状的物体,通过在物体表面采集若干个离散点的坐标,再用拟合的方法求解几何方程。本文推导平面圆曲线的拟合方法,根据间接平差模型分别对圆状物体的采集精度、采集数据量和采集范围进行模拟分析,考察不同的采集方案对计算结果的影响。通过实验分析,验证了该拟合方法的正确性,最后总结出4个实用结论,为实际测量工作提供参考依据。     

圆形轨道变形测量

讲述空间圆形轨道变形测量的观测方法和数据处理 ,观测轨道边缘一系列点空间坐标 ,拟合一个平面 ,点与平面之间的距离就是平整度 ,将点投影到平面上 ,拟合圆 ,投影点与圆周的距离就是圆度变形     

基于构建Delaunay三角网和平面拟合法组合的GPS高程转换

针对地形变化引起的高程异常难以用统一的函数拟合的问题,提出构建delaunay三角网和平面拟合法组合的方法,将大区域尤其是地形变化较大的区域分成若干个小区域进行分区拟合。通过实例计算证明：相比于普通平面拟合、二次曲面拟合及支持向量基回归（SVM）模型等方法,该方法有更高的拟合精度。     

基于投影点的空间圆形拟合检测新方法

本文提出了一种思路简单清晰的空间圆形拟合方法,在对数据进行空间平面拟合的基础上,得出其在该平面的投影点坐标,然后利用这些投影点与圆心的几何关系列误差方程,并且以圆心在平面上作为限制条件进行附有限制条件的间接平差,可以直接解出参数就是圆心坐标和半径,其中运用到迭代,对拟合精度也有提高。另外,此方法对圆形截面的平整度没有限制。最后结合某工程实例,证明了该方法的有效性。     

三节柔性盾构姿态的确定

现代隧道施工对盾构要求越来越高,传统的单节盾构渐渐难以满足,柔性更好的三节盾构机迅速兴起。目前相关文献多是研究单节盾构机姿态的计算方法。本文基于三维坐标转换模型、空间平面拟合以及最小二乘原理,介绍了通过观测一节盾构上三个棱镜坐标和各节盾构间千斤顶长度来确定三节柔性盾构实时姿态的一种算法。基于该算法编写的程序高效正确地完成了实例计算,验证了该算法的可行性和实用性。     

基于激光扫描的盾构隧道断面提取与变形研究

将三维激光扫描技术应用于盾构隧道变形监测中,提出了一种盾构隧道断面连续提取以及变形分析的方法。首先对拼接完成的点云数据利用随机采样一致性算法提取隧道局部中轴线,基于中轴线对隧道姿态进行调整以截取隧道断面,然后通过聚类去噪算法,基于点到中轴线的距离和灰度值对断面点云进行去噪处理,最后对批量预处理后的点云数据采用椭圆拟合算法获取隧道相对变形信息,提取各断面收敛变形信息,同时基于断面各点变形值生成三维变形云图。采用徕卡Scanstation c10获取上海地铁10号线隧道点云数据,实验证明本文所提出的方法在隧道断面变形监测方面具有实践意义,变形监测精度满足工程需求。     

工程测量中的曲线拟合

测量中经常遇到的一些特殊二次曲线 ,我们事先知道它的类型 ,但是不知道方程的参数。本文利用曲线离散点的平面坐标 ,通过坐标系之间的平移和旋转 ,依据不同曲线标准方程的特征推导了求取参数方法 ,从而达到了对曲线进行拟合的目的。并通过数据进行了验证。     

Hausdorff距离在地铁隧道断面变化检测中的应用

本文采用B样条曲线拟合地铁隧道断面,并选用自由曲线之间的Hausdorff距离作为度量,定义隧道断面的形状变化。介绍了隧道断面的B样条曲线拟合算法,自由曲线之间Hausdorff距离的计算方法。最后以某地铁区间隧道断面受损及修复后的扫描数据为例,采用B样条曲线拟合,并计算其断面Hausdorff距离分析变化,为隧道维护和使用提供了依据。     

BIM技术在隧道衬砌病害信息可视化中的应用

对BIM技术在运营公路隧道衬砌结构病害检测结果信息可视化展示中的应用展开了研究,通过对AutoCAD和Revit的二次开发,实现隧道衬砌病害的三维可视化。所实施的方法为:将公路隧道的结构进行解构,以便在BIM软件中建立隧道各个构件的空间模型;结合隧道结构特征,推导出将CAD平面图形元素映射到三维隧道空间结构的转换公式;提取隧道病害展示图中特征点的关键参数,把提取的隧道病害的参数进行坐标换算,将隧道病害元素映射到隧道结构的空间模型上,实现了衬砌病害从二维向三维的转化。通过BIM技术展示衬砌病害的三维可视化,为公路隧道的维修养护工作提供便利。     

一种特殊情况下田径场画线施工测量方法

主要介绍在没有已知控制点并且两弯道的圆心已破坏的特殊情况下足球场及塑胶跑道画线的施工放样方法,即在假设的独立坐标系下测量已铺设的塑胶跑道弯道的现状,拟合出两端的弯道的圆心坐标,再根据足球场及跑道的设计尺寸,计算出足球场的边线以及跑道的边线的放样数据,然后进行放样.详细介绍了拟合的数学模型以及基于MATLAB程序实现的方法,中南大学南校区田径场的改造实例证实了该方法的可行性.     

开挖面潜在超前破坏范围预测方法

 潜在超前破坏区位置和形状是影响开挖面稳定性的主要因素,合理地确定超前破坏区的位置和形状是开挖面稳定性分析首先要解决的问题。开挖面失稳破坏经历了一个“平衡态→突变失稳→平衡态”的非线性发展过程,可运用突变理论对其稳定性进行判断。因此,基于突变理论,综合运用二分法和曲线拟合技术,提出开挖面潜在超前破坏范围预测方法。首先,建立开挖面中心水平位移的尖点突变模型,根据相应的突变判据,采用二分法得出极限应力状态;然后,采取分区搜索的方式寻找潜在破坏区;最后,通过最小二乘的方法对离散点进行曲线拟合,得到开挖面超前破坏区的形状和位置。通过与相似模型试验结果的对比分析,验证该方法的正确性。方法克服以往预测方法对于边界条件苛刻要求,适用于深埋、浅埋条件下的超前破坏范围预测,更符合工程实际情况。