基于tls技术的道路边坡地表位移监测研究-森林工程

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1、第34卷第2期森 林 工 程Vol.34No.22018年3月FORESTENGINEERINGMar.，2018基于TLS技术的道路边坡地表位移监测研究*刘德贺，史玉峰（南京林业大学土木工程学院，南京210037）摘 要：为解决林区道路边坡监测环境复杂，离散监测点难以描述边坡整体表面位移情况等问题，本文提出采用地面激光扫描(TLS)技术对边坡表面位移进行监测。以某道路边坡为研究对象，应用TLS采集其两期边坡表面点云数据。对原始点云数据进行预处理后，基于NURBS曲面重建方法构建了边坡表面的DEM。两期边坡监测点云数据的DEM基于稳定标靶点

2、进行叠加，等间距截取叠加曲面的4个截面，对截取的断面进行线性拟合，分析了边坡表面位移状态。结果表明，基于TLS点云数据构成的边坡表面模型，通过叠加分析可以获取边坡表面总体位移情况。关键词：地面激光扫描；边坡表面位移；点云数据；曲面重建；叠加分析中图分类号：U416.1+4    文献标识码：A    文章编号：1006-8023(2018)02-0095-05StudyonSurfaceDisplacementMonitoringofRoadSlopeBasedonTLSTechnology*LiuDehe,ShiYufeng(Colleg

3、eofCivilEngineering,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037)Abstract:Inordertosolvethecomplexenvironmentofslopemonitoringinroadsidesinforestarea,itisdifficulttodescribethedisplacementofthewholesurfaceoftheslopewithdiscretemonitoringpoints.Inthispaper,terrestriallaserscanni

4、ng(TLS)wasproposedtomonitorthesurfacedisplacementoftheslope.Takingaroadslopeastheresearchobject,TLSwasusedtocollectpointclouddataoftwosidesofslope.Afterpreprocessingtheoriginalpointclouddata,theDEMofslopesurfacewasconstructedbasedonNURBSsurfacereconstructionmethod.Basedont

5、hestabletargetpoints,theDEMofthetwophasesofslopemonitoringpointclouddataweresuperposed,andthefoursectionsoftheoverlaysurfacewereinterceptedatequalintervals,theinterceptionsectionswerelinearlyfitted,andthedisplacementoftheslopesurfacecouldbeobtained.Theresultsshowedthatbase

6、dontheslopesurfacemodelcomposedofTLSpointclouddata,thetotaldisplacementoftheslopesurfacecouldbeobtainedbysuperpositionanalysis.Keywords:Terrestriallaserscanning(TLS);surfacedisplacementofslope;pointclouddata;surfacereconstruction;overlayanalysis0 引言GNSS和其他监测设备测量滑坡体上监测点的位移［

7、1-2］变化。这些方法能获得监测点的变化情况，边坡安全监测是一项十分重要的工作，其中但对整个滑坡体的变化不能准确地描述。近几年，边坡表面位移监测是边坡安全监测中的重点内容。随着TLS技术的不断发展，因其能够快速获取扫边坡表面位移监测通常采用全站仪、测量机器人、描体表面的三维坐标（点云），在许多领域得到［3］广泛应用。如：对树木叶片曲面重建研究；森收稿日期：2017-11-12［4］林地上生物量估测研究；古石拱桥三维点云建基金项目：住房和城乡建设部科技计划项目（2016-R2-026）［5］［6］第一作者简介：刘德贺，硕士研究生。研究方向：激

8、光点云模、三维建筑场景建模研究等。在安全与形数据处理理论及其应用。E-mail：liudh588@163.com变监测方面也有许多应用研究，比如：对地铁隧通信作者：史玉峰，博士，