一种提取地铁隧道断面变形的新方法

隧道断面变形是衡量隧道变形的主要指标,应用三维激光扫描技术监测地铁隧道时,如何提取隧道断面是值得研究的。文中分析了传统监测方法,提出一种提取隧道断面的新方法,该方法通过对隧道点云格网化内插将三维点云降为二维网格平面,提取格网插值结果,多期结果比较获得隧道断面形变情况。以某地铁监测数据为例实验分析,证明了该方法的有效性。     

基于移动激光扫描技术的隧道断面变形检测方法

文中提出了基于移动激光扫描技术的隧道断面变形检测方法.通过对移动激光扫描车获取的隧道点云数据进行环片提取,并利用改进多边形裁剪算法统计隧道环片的拉伸度及挤压度指标,结合环片各角度形变值综合检测隧道变形状况.采用成都地区的圆形盾构隧道数据进行了方法的验证,实验结果证实了该方法的可行性和有效性.     

基于移动三维激光扫描的隧道结构监测方案研究与应用

地铁运营监测存在诸多困难,文中利用移动式三维扫描以推行扫描方式获取狭长隧道结构点云数据,逐环提取环片结构变化信息实现隧道结构变化监测;构建数据管理平台对各项监测成果进行管理和分析,实现隧道变化精准监测.该方案具有强大的效率优势,促进了地铁运营监测行业的发展.     

地铁单圆隧道横断面变形监测研究

为了确保地铁运营的安全,地铁隧道结构的变形监测至关重要。该文根据地铁单圆隧道的环片拼装特点,对隧道横断面收敛变形监测方法进行优化。即按照最小二乘法将每个环片进行圆弧拟合,求出横断面的中心坐标,横断面上各点到中心的距离与隧道设计值的较差为环片的变形量;最后,利用C#编写数据断面处理程序,能够快速导入数据并将计算的变形结果可视化显示,对维护地铁隧道结构的安全运行有重要意义。     

应用样条曲线拟合三维激光扫描盾构隧道点云切片

三维激光扫描技术采用散乱点云对隧道监测,难以对数据进行精确变形处理分析。通过圆曲线拟合隧道点云切片得到的隧道收敛半径,虽然模型简单但不能很好的描述隧道的局部特征,应用三次B样条曲线在特定局部邻域拟合点云切片较好的解决了圆曲线局部拟合不精确,样条曲线整体拟合干扰大局部特征不明显这些缺点。通过实验表明,采用该方法进行环形隧道收敛变形分析,更能真实的反应隧道的真实变形情况,该方法对隧道变形监测具有一定的实用价值。     

基于三维激光扫描的红层软岩变形及侵蚀量计算研究

针对红层软岩风化较快及上部岩体易产生侵蚀等特点,顾及传统监测方法工序复杂、时间长、效率低、监测难度大等问题,提出采用三维激光扫描技术对岩体进行非接触式变形监测分析的方法.通过三维激光扫描获取红层软岩多期点云数据,并进行配准、滤波、抽稀等数据预处理工作;利用Geomagic系列软件对配准后的多期点云数据进行分析,提取目标...     

基于三维激光扫描技术的矿区建筑物变形监测方法

传统变形监测方法存在工作量大、监测点难以保护、监测时间长等不足,与传统监测方法相比,三维激光扫描技术具有非接触、高密度、高精度、信息量大、快速获取物体表面三维空间坐标等优点。结合相似材料模型试验,提出了基于三维激光扫描技术的矿区建筑物变形监测思路。首先采用全站式三维激光扫描仪分别对二维相似材料模型在5个不同开采时段进行整体扫描,将扫描数据通过点云数据后处理软件进行预处理,从中提取模型上黑白靶标即变形监测点的三维坐标;然后结合MATLAB语言编程,实现监测点由假定坐标到目标坐标的自动化转换,提高点云数据处理效率;最后根据试验得出的变形监测思路,对某矿区水塔进行了变形监测,并与全站仪的监测数据进行了对比分析。研究表明:采用三维激光扫描技术获取的水塔变形监测数据与全站仪获取的监测数据的最大误差仅为1.8 mm,远小于沉降变形监测10 mm的精度要求,可见对矿区建筑物采用三维激光扫描技术进行变形监测具有可行性。     

三维激光扫描技术在地铁安全监测中的应用

为了保障地铁的安全运行,需要对其进行安全监测,针对传统地铁监测方法的不足,文中将三维激光扫描技术应用于地铁隧道监测,研究了实施监测的流程和数据处理中的关键技术,获得了隧道断面信息,证明了三维激光扫描技术应用于地铁隧道监测的可行性。     

三维激光扫描技术在公路隧道检测中的应用

检测、监测工作是交通工程质量的重要保证,是养护工作进行的基础。文中在对上海市打浦路隧道进行结构检测工作时,使用三维激光扫描技术采集打浦路隧道(浦东侧)点云,通过公共靶球将各测站的点云拼接成整体,在拼接后的隧道点云上截取若干个断面,绘制隧道断面图,并标注隧道断面的净空尺寸,综合隧道的设计资料,可以对隧道现行结构状况进行定量分析,为隧道的养护工作提供可靠的数据。文中方法可以作为类似结构检测工作的参考。     

基于三维激光扫描技术的竖井井筒变形分析方法

竖井井筒变形观测传统方法效率低下,无法对井筒细部进行观测。本文以鹤岗市兴安煤矿竖井井筒为对象,采用三维激光扫描技术,对整体井筒变形进行三维分析。利用井筒点云与参考模型体间,进行基于圆柱体投影的点云距离计算,分析整体井筒变形情况。采用井筒水平切片方法,对109片点云进行2D矢量位移计算,分析每处点云切片位移情况。对井筒点云进行三维建模,并进行井筒模型与参考井筒模型间比较,井筒变形细节清晰可见。经控制测量检验,该方法精度可靠,更加真实反映井筒空间变形特征,为今后竖井井筒变形监测提供一种新方法。     

我国矿山测量领域三维激光扫描技术的应用现状及存在问题

三维激光扫描作为一种非接触式测量技术,近年来在我国矿山测量领域得到了广泛应用,涉及了矿区边坡监测、露天矿储量管理、地表沉陷监测等方面。结合近年来的相关研究成果,系统分析了我国矿山测量领域三维激光扫描技术的应用现状,并对存在的问题进行了探讨。研究表明：矿山测量工程应用及科学研究中使用的三维激光扫描设备与配套软件以国外进口为主,国产设备与软件较少;从数据采集、处理、成果应用等方面分析,主要存在的问题有采集数据质量不佳、点云数据匹配精度有待提高、点云数据滤波算法精度不高、特殊监测领域的应用成果不明显等。在上述分析的基础上,认为该领域的主要研究方向为：①高精度的空天地一体化数据采集方案,如InSAR、LiDAR、倾斜摄影测量与地面三维激光扫描技术相结合;②具有自主知识产权的点云数据处理软件开发,包括点云数据智能匹配算法、智能化高精度点云数据滤波算法等;③三维激光点云数据后期成果应用,包括面状地物变形监测理论与方法、大数据技术与人工智能技术相结合的三维激光扫描实时动态监测方法。总体来说,进一步推进三维激光扫描技术在我国矿山测量领域的应用,有助于大幅提升相关工程技术人员的空间三维数据处理能力,进而提高工作效率。     

采空区三维激光扫描智能化监测技术研究与应用

研制出基于三维激光扫描技术的采空区智能化监测系统,实现空区无人自动化监测。系统通过导轨自动伸入空区测量,将采集的点云数据传输到地面控制中心,通过软件处理获得空区三维形态,将多期测量数据进行对比,分析空区相对变形状况。试验表明,系统可准确判断空区变形位置和体积,为采空区智能化监测提供技术支撑。     

基于三维激光扫描技术在滑坡监测中的应用研究

从三维激光扫描的基本原理和关键技术入手,通过借助三维激光扫描技术获取滑坡监测数据,采用深度图像分割、点云数据匹配、点云过滤等技术手段,对单站扫描数据相对定位、数据绝对定位及拼接,最后获取滑坡的DEM 模型,从而为三维滑坡监测预警得出有益的尝试。     

基于C-ALS的特大溶洞三维探测及其安全分析

在研究三维激光扫描原理的基础上, 对溶洞的激光探测方法进行了研究。针对复杂溶洞激光扫描点云数据, 研究了点云数据最小距离准则与最大张角准则的精简算法、三维点云数据坐标变换与数据拼接原理。以张家界向家包2号铁路隧道溶洞为例, 采用C-ALS探测系统对溶洞进行了三维激光探测, 对获取的溶洞点云数据经过精简、转换坐标和拼接处理后, 运用三维矿业软件Dimine建立了溶洞三维模型, 在此基础上完成体积计算、关键位置平剖面输出, 并重点研究了平行隧道、垂直隧道及沿溶洞延伸三个主要方向上溶洞与隧道工程的三维空间位置关系, 得出了不同剖面上溶洞与隧道的直线距离。研究结果对指导隧道路线规划、安全施工具有重要工程意义。     

基于三维激光扫描仪的矿区边坡变形监测数据的分析处理

以南郑县碑坝孔溪沟锌矿区边坡为研究对象,选用三维激光扫描仪采集边坡变形数据,对变形监测数据进行分析和处理,从而研究矿区边坡变形.针对点云数据拼接、点云滤波、点云精简、模型重建等数据处理过程中常遇到的问题,提出了相应的解决方法.提出了多边形分割法,将模型的重点关注区域划分为多个多边形,根据多边形重心坐标的变化分析了边坡的...     

三维激光扫描技术在矿山主溜井测量中的应用

溜井测量具有一定的隐蔽性和不确定性,测量时有相当的危险性,如何对溜井的空间形态特征和冒落状况等进行量化评判,是所有矿山面临的难题。本文介绍了三维激光扫描技术的作业流程,给出了点云数据处理的过程和方法,并以安徽开发矿业有限公司3#主溜井测量为例进行数据采集和处理分析,建立了主溜井的三维立体模型,计算得到了主溜井需要修复的体积,为溜井的安全治理和维修设计提供了可靠的数据依据。实践结果表明了三维激光扫描技术在溜井测量中应用的可行性和优越性。     

三维激光扫描技术在矿山主溜井测量中的应用研究

溜井测量具有一定的隐蔽性和不确定性，测量时有相当的危险性，如何对溜井的空间形态特征和冒落状况等进行量化评判，是所有矿山面临的难题。本文介绍了三维激光扫描技术的作业流程，给出了点云数据处理的过程和方法，并以安徽开发矿业有限公司3#主溜井测量为例进行数据采集和处理分析，建立了主溜井的三维立体模型，计算得到了主溜井需要修复的体积，为溜井的安全治理和维修设计提供了可靠的数据依据。实践结果表明了三维激光扫描技术在溜井测量中应用的可行性和优越性。     

三维激光扫描技术在矿山开采边坡形变监测中的应用

针对某铁多金属矿山开采边坡存在部分区域滑塌的基本现状,为及时分析边坡是否存在大规模形变灾害,使用三维激光扫描技术对该边坡进行形变监测研究。结果表明,三维激光扫描技术较好地弥补了传统单点监测模式的弊端,能够从不同时段DEM叠合图中判断形变的运动方向以及形变量大小,更好地预判形变运移方向以及演化规律;通过边坡形变监测对比,不同的DEM模型存在较明显的变化,共识别出5处微小形变区域,经过实地勘察后,与实地形变特征是吻合的,说明选择并使用该方法是合理的,能够识别出微小形变,可以在矿区其他边坡监测中推广使用。