论文-三维激光扫描仪在井架变形监测中的应用

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1、山东科技大学本科毕业设计（论文）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

2、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75山东科技大学本科毕业设计（论文）AbstractThree-dimensionallaserscannerasahigh-techinrecentyearsinvariousengineeringapplicationsshowahighdegreeofautomation,operationsandlowintensity.Thetechnologyasaneffectivemeansofaccesstospatialdata,withitsf

3、ast,accurate,non-contactmeasurementinmanyfields,suchadvantagesareplayinganincreasinglyimportantrole.Thispaperintroducesthree-dimensionallaserscannersystem,workingprincipleandsourcesoferrorandobservationprecision.Finally,thearticlediscussestheuseofthree-dimensionallasersca

4、nnerfordeformationmonitoringmethodsderrick.Inthispartofthedetailedthree-dimensionallaserscannerusingtheentireprocess,includingsettlementmonitoringsphericalshapecombinedwithflagmast,setthecontrolpointlaserscanner,dataacquisition,dataprocessingandsolate.Onelaserscannertoobt

5、ainthecoordinatesofreflectorsarestillusingtraditionalsurveymethods,Afterthecontrolpointscanbeusedtoestablishregularmonitoringoflaserscanner.Keywords:3Dlaserscanner,Wellshelf,DeformationMonitoring75山东科技大学本科毕业设计（论文）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

6、的原理32.2GS200三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6375山东科技大学本科毕业设计（论文）1绪论1.1变形监测技术发展和应用变

7、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

8、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