三维激光扫描技术在建筑物形变监测中的应用研究

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1、分类号：P2210710——0826020滚步犬海硕士学位论文三维激光扫描技术在建筑物形变监测中的应用研究党晓斌导师姓名职称刘万林副教授申请学位级别论文提交日期学位授予单位答辩委员会主席学位论文评阅人张勤教授杨永崇教授、王利副教授I．．．．．．．．．．．．．一————＼IY$111111111191111114111111711111161111119111111151111；v1Q厶7695TheResearchandApplicationof3DLaserScanningTechniquesinBuildingDeformationMo

2、nitoringADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DangXiaobinSupervisor：AssociateProf．LiuWanlinChang’anUniversity,Xi’an，China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承

3、担。做作者繇党融嘶．移11年毛只tj6日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签孙怨啦吼别磁轹钧乃森‘，I，、lJ＼1＼加／f年‘月“日砂“年‘月“日IL．．___．__．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．——。．．．．．．．．．————————————————摘要三维激光扫描技术是近十

4、几年迅速发展起来的一项新技术，它以非接触性、高密度、高精度、数字化、自动化等特点，被广泛用于许多领域。三维激光扫描技术也被称为“实景复制技术"，其能快速获得原始的点云数据，并完整高精度地重建实体。通过对地面三维激光扫描技术的测量工艺流程和变形监测的试验研究，探索三维激光扫描技术在建筑物变形监测领域的理论方法，从而进一步推动三维激光扫描技术在测绘领域的应用。论文介绍了三维激光扫描技术的发展现状、基本原理以及特点和应用领域。叙述了LeicaScanstation2扫描仪的硬件组成及数据采集方法与流程，探讨了三维激光扫描所获取的三维点云数据的预处

5、理方法，建立了基于曲面重构基础上的建筑物三维模型。利用实测地质大厦的三维激光扫描数据，对该建筑物进行了精确的三维建模和纹理贴图，获取了建筑物沉降点和特征点的三维空间坐标，推算出了建筑物顶部房角点的平面位移量，位移方向及垂直沉降量，同时还求出了该建筑物的倾斜率及沉降点的垂直形变，为建筑物的安全监测提供了资料。针对三维激光扫描技术所产生的多种误差，以长安大学立交桥的监测数据为依据，探讨了消除或减弱这些误差的对策和措施，得到了一些有益的结论。关键词：三维激光扫描系统；建筑物变形监测；点云数据；三维建模；误差分析AbstractThree—dime

6、nsionallaserscanningtechnologyisanewtechnologydevelopingrapidlyinrecentdecades．Itiswidelyusedinmanyareasonaccountofitsadvantagesofnon—contact，high—density,high-precision,digitizationandautomation．Three-dimensionallaserscanningtechnologyisalsoknownas”VirtualCopyingTechnolog

7、y”，whichcanquicklyobtaintheoriginalpointclouddata,andcompleteentitiesreconstructionwithhighaccuracy．Thispaperintroducesthedevelopmentstatus，thebasicprinciples，characteristicsandapplicationsofthree·dimensionallaserscanningtechnology．Also，thispaperdescribesthehardwarecomposi

8、tion,datacollectionmethodsandprocessesofScanstation2scanner,discussesthepre-processingmet