三维激光扫描测量技术在井架变形观测中的应用

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1、分类号：P258密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文三维激光扫描测量技术在井架变形观测中的应用黄晓阳申请学位级别：硕士学位专业名称：大地测量学与测量工程指导教师姓名：栾元重职称：教授山东科技大学二零一二年四月论文题目：三维激光扫描测量技术在井架变形观测中的应用作者姓名：黄晓阳入学时间：2009年9月专业名称：大地测量学研究方向：工程测量与与测量工程工业测量指导教师：栾元重职称：教授论文提交日期：2012年4月论文答辩日期：2012年6月授予学位日期：APPLICATIONOFTHE3DLASERSACENNINGMEASUREMEN

2、TTECHNOLOGYINHEADFRAMEDEFORMATIONMONITORINGADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyHuangXiaoyangSupervisor:ProfessorLuanYuanzhongGeomaticsCollegeApril2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献

3、和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology，iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasn

4、otbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要三维激光扫描技术是近年来继GPS之后出现的一项高新技术，它通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高精度、高分辨率地以非接触方式快速获取目标的表面三维坐标数据。与传统测绘技术相比，三维激光扫描技术改变了传统的单点变形观测技术，它不需要布设测点，能够密集地、全面地对测区进行数据采集，使传统的“点测量”方式变为“形测量”方式。将三维激光扫描技术引入到大型构筑物变形监测领域中

5、，具有重要的理论与现实意义。三维激光扫描技术获取的数据是离散采样点，可通过数字描述等方式分析不同时期构筑物的变形情况。本文应用三维激光扫描技术，对井架进行了多次点云数据采集，在此基础上进行了井架的变形分析研究。文章首先布设了井架的变形监测控制网，并设计详细的扫描监测方案再进行数据采集；通过拟合目标板点云中心点坐标，提出点云数据精度检验方法，并研究了原始点云数据的预处理方法；针对海量点云数据，构造三维数据模型，提出对模型进行整体求差的变形分析研究方法，并实现了能够在任意井架高度的水平位移变化量查看；在无监测点的情况下，利用大量点云数据拟合求取井

6、架监测面的平面方程，研究了井架的倾斜变形情况。另外，结合相关软件分别给出了基于AutoCAD法和基于Modeling模块法这两种三维实体模型建立的方法；讨论了在不同点间隔情况下，建立的不规则三角网模型情况。相较于传统测量方法，三维激光扫描技术获取的数据能较好地分析井架整体变形情况，为大型构筑物安全量测提供一种高效、高精度应用方法。关键词：三维激光扫描技术，变形监测，井架，整体变形，三维建模山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTInrecentyears,three-dimensionallaserscanningtechnologyis

7、ahigh-tech,afterGPS,anditcanaccessthethree-dimensionaldataoftheobservationobject’ssurfacerapidlywithlarge-areahigh-precisionandhigh-resolutionusinghigh-speedlaserscanningmeasurementmethod.Comparedwithtraditionalmeasurementtechniques,three-dimensionallaserscanningtechnologyw

8、hichcancollectdataintensivelyandcomprehensivelywithoutlayoutpointhaschangedthetrad