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地面三维激光扫描数据处理技术及作业方法研究.pdf142页
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点云数据在测绘领域的应用越来越广泛，TLS TerrestrialScanner，TLS
技术已经成为了一个新的研究热点。为了使TLS更好地为测绘服务，本文提出
了一些高效地采集点云数据的方法，以及对点云数据进行处理的关键技术，并
分析总结了地面三维激光扫描作业规范及点云数据处理的基本理论。具体的主
要研究内容如下：
1 全面总结归纳了三维激光扫描技术的理论基础，重点探讨了国内外点云
配准、点云优化压缩、TLS作业方法等的研究成果。
2 由于传统ICP算法的搜寻同名点速度慢，使得配准效率大为降低，本文
采用了先找特殊角点或明显点粗配，然后利用KDTree高效地搜寻同名点，使得
ICP配准的速度和初始化得到了明显的改善，从而提高了ICP的配准效率。
3 在基于六参数配准的原理和算法的基础上，本文研究出点云配准误差传
播模型，得到了点云配准精度与点云模型累积误差的定量关系。从而可以衡量
和评价点云配准的好坏或精度。
4 TLS和其它测量仪器一样也有精度限制和误差来源，也需要按照一定规
范进行外业操作和处理数据，以提高工作效率：尽量减少误差的介入；方便数
据的处理。本文从TLS反射极限角、靶标选择、靶标布设、扫描参数设定等作
业方法的内容进行了实验，得出良好的实验结果和丰富的经验，并在此基础上
试验和实践了四套作业方案，提出了布设靶标整体配准的新方案，确定了外业
作业的设站最佳距离和最佳站数，这些为TLS作业提供指导和制定规范具有重
要的意义。
5 TLS采集的点云数据存在大量的
正在加载中，请稍后...徕卡三维变形监测系统这软件谁有
变形监测系统4DMoS-PointCloud &&配合三维扫描仪的专业点云变形监测分析软件 HDS8800 现场测量图
&一、&&&&&&& 系统概述 4DMoS-PointCloud变形监测系统是由长期从事变形监测的工程技术人员和专业软件开发工程师在借鉴国内外先进经验、技术基础上开发完成的，用于点云监测数据分析的专用软件系统。4DMoS-PointCloud提供处理海量点云数据的方法，提供各测量周期的数据与基准数据形变量的分析，分析出监测区域的实际变形及变形趋势，超前预报。与国内外同类软件现场测试比较，4DMoS-PointCloud具有投资省、专业性强、符合国家行业规范要求、操作习惯、服务到位等无可比拟的优点。 系统组成：影像型全站仪+4DMoS-PointCloud软件 影像型全站仪 或：三维激光扫描仪+4DMoS-PointCloud软件 三维激光扫描仪 注：4DMoS-PointCloud软件可安装于32位、64位Windows操作系统
二、&&&&&&& 系统特点 l 系统专为点云监测分析开发，界面简洁、直观，易于掌握 l 形成监测数据库，便于查询 l 支持多期数据导入，各期数据与基准数据对比 l 点云数据拟合出监测区域立体模型，真实反映监测区域 l 在系统中真实反映监测点、监测区域形变 l 严格按照国家行业规范要求生成各种报表，体现水平、垂直变形量及变形速率 l 设定警戒值，超前预报警戒值发生时间 l 灵活的断面生成方式提供典型的勘测测量功能, 如方位角, 方向角和垂直角, 水平、垂直和坡度距离,以及至参考平面的体积 l CS、BS、单机相结合，建立综合智能变形监测系统
三、&&&&&&& 系统主要功能 1、 软件支持三维激光扫描仪、影像型全站仪采集的点云数据处理 全站仪可以完成多目标点的高精度测量，GPS可以全天候精确定位全球任何位置的三维坐标，但它们多用于稀疏目标点的高精度测量。三维激光扫描仪采用非接触测量模式，将不易到达的危险区域扫描成点云，数据导入软件中模拟生成监测区域立体图形，测量操作简单方便、效率高、危险系数低。 2、 监测数据管理 数据库在其大量数据的存储、检索、统计、分类统计、编辑等都是有绝对的优势。 各周期监测数据提交至数据库中管理，通过数据库的存储、检索、统计、分析功能可以对监测区域的各期数据统计分析。分析内容、结果？ 3、 分析监测区域形变趋势，超前预警。 在监测模拟图形上面添加监测点、监测区域，可以方便、直观、可靠的看出其形变量、方向、位移大小，分析出监测区域的地形地物实际变形及变形趋势，超前预报。 4、 报表形式多样化，方便、立体、直观反映出监测周期内各期数据的变形量、变形速率、变化趋势。 报表有数据表格、形变曲线图、断面矢量图，通过不同的报表格式反映形变量；设定预警值，通过数据分析，做到超前预警。
&变形量/变形速率变化表 形变数据表格&&从中可以看出同一监测点或区域在不同监测周期的形变量。 3D形变分析图&& u 偏差量由绿色向深色渐变显示，绿色表示偏差较小，深色表示偏差较大；蓝色 结果大部分为绿色，说明整个滑坡体稳定，红色区域表示已经发生滑坡； u 高分辨率影像与点云数据结合，清晰还原真实地物； u 色谱显示，简单直观。
&断面图与断面线 任意断面图 水平断面线 可以创建任意断面图，以及断面线，可以通过断面线分析滑坡面的坡度。
&监测点变形量－时间曲线图 监测点变形速率－时间曲线图 形变曲线图中可以总结监测点或区域相对于基准数据在各监测周期的总体变形量，及其变形速率，从而可以总结变形趋势，设定警戒值，可以做到超前预警，避免造成灾害。 形变曲线图分为变形量－时间曲线图和变形速率－时间曲线图，在形变曲线图中可以设置警戒值，区域变形的最大值、最小值和平均值，还可以做水平位移、垂直位移、空间位移及X、Y方向上的位移变化情况，既可以单独显示也可同时显示。
&监测点各周期－水平矢量图 监测点各周期－垂直矢量图 断面矢量图中可以做每期测量数据与基准数据对比，在水平方向或垂直方向的变形量及形变方向，可以预测监测点或监测区域的形变情况。
四、应用领域
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论文-三维激光扫描仪在井架变形监测中的应用
导读：三维激光扫描仪作为一项高新技术近年来在各种工程应用领域展现了自动化程度高、作业强，本文首先详细介绍了三维激光扫描仪的系统组成、工作原理以及误差来源和观测精度，最后结合实际探讨了使用三维激光扫描仪进行井架变形监测的方法，在这一部分详细介绍了使用三维激光扫描仪的整个过程，包括结合井架形状安置监测球形标志、设置激光扫描仪控制点、数据采集、后期数据处理等，其中激光扫描仪反射体坐标的获取仍然使用传统测量摘要三维激光扫描仪作为一项高新技术近年来在各种工程应用领域展现了自动化程度高、作业强度低等优点。该技术作为获取空间数据的有效手段，以其快速、精确、无接触测量等优势在众多领域发挥着越来越重要的作用。本文首先详细介绍了三维激光扫描仪的系统组成、工作原理以及误差来源和观测精度。最后结合实际探讨了使用三维激光扫描仪进行井架变形监测的方法。在这一部分详细介绍了使用三维激光扫描仪的整个过程，包括结合井架形状安置监测球形标志、设置激光扫描仪控制点、数据采集、后期数据处理等。其中激光扫描仪反射体坐标的获取仍然使用传统测量方法，在控制点建立后便可以使用激光扫描仪定期进行监测。 关键词：三维激光扫描仪、井架、变形监测IAbstract Three-dimensional laser scanner as a high-tech in recent years in various engineering applications show a high degree of automation, operations and low intensity. The technology as an effective means of access to spatial data, with its fast, accurate, non-contact measurement in many fields, such advantages are playing an increasingly important role. This paper introduces three-dimensional laser scanner system, working principle and sources of error and observation precision. Finally, the article discusses the use of three-dimensional laser scanner for deformation monitoring methods derrick. In this part of the detailed three-dimensional laser scanner using the entire process, including settlement monitoring spherical shape combined with flag mast, set the control point laser scanner, data acquisition, data processing and so late. One laser scanner to obtain the coordinates of reflectors are still using traditional survey methods, After the control points can be used to establish regular monitoring of laser scanner.Keywords: 3D laser scanner,Well shelf, Deformation MonitoringII目录 1.绪论 ................................................................................................. 11.1变形监测技术发展和应用 ........................................................................ 11.2对井架进行变形监测的意义 .................................................................... 22.三维激光扫描系统 ......................................................................... 32.1三维激光扫描仪的原理 ............................................................................ 32.2 GS200三维激光扫描测量系统 ................................................................ 92.3软件简介 .................................................................................................. 113. 三维激光扫描仪误差及精度分析 ............................................. 133.1影响三维激光扫描仪精度的因素 .......................................................... 133.2三维激光扫描仪精度分析 ...................................................................... 184.三维激光扫描仪在井架变形监测中的应用 .............................. 204.1作业依据 .................................................................................................. 204.2已知资料 .................................................................................................. 204.3采用的仪器及其测量精度 ...................................................................... 204.4现场勘察 .................................................................................................. 214.5建立工程测量坐标系 .............................................................................. 234.6激光扫描仪数据采集 .............................................................................. 334.7数据处理 .................................................................................................. 354.8精度评定 .................................................................................................. 405.总结 ............................................................................................... 426.参考文献 ....................................................................................... 437.致谢 ............................................................................................... 44附录1.英文原文 .............................................................................. 45附录2.中文译文 .............................................................................. 63
III1 绪论1.1变形监测技术发展和应用 变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小、及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。变形监测的内容，应根据变形体的性质和地基情况确定。对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测，这些内容称为外部观测。为了了解建筑物(如大坝)内部结构的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容常称为内部观测，在进行变形监测数据处理时，特别是对变形原因做物理解释时，必须将内、外观测资料结合起来进行分析。目前采用的监测方法大致分两种：一种是基于力学的力学参数监测方法，即传感器法；另一种是基于变形测量理论的几何测量方法。目前的这两种方法存在许多问题，直接影响监测的效果。传感器法变形监测具有自动化、高效、劳动强度低等优点。但是传感器的埋设工艺、匹配与耦合问题，抗干扰问题，传感器维护及服务年限问题，精度、灵敏度与可靠性问题等都不尽人意。目前采用的几何监测法，可直接测量变形，比较直观，测量结果可靠、工艺比较简单、造价低廉，但观测时间占用井筒，无法实施三维整体监测。比如可以使用倒垂钢丝，给出一条观测基准线；在井壁适当位置设置观测点，用专用仪器测定观测点与倒垂钢丝间的相对变形值，通过各项计算获得井筒变形的变形信息。与传统的监测方法相比使用三维激光扫描仪具有自动化程度高、作业 1包含总结汇报、资格考试、考试资料、办公文档、专业文献、教程攻略、党团工作、人文社科、文档下载以及论文-三维激光扫描仪在井架变形监测中的应用等内容。本文共20页
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三维激光扫描技术在地铁隧道收敛变形监测中的应用研究
三​维​激​光​技​术​在​隧​道​地​铁​变​形​监​测​中​的​应​用
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