基于控制点约束的地面三维激光扫描仪自检方法研究

以FARO公司的Focus3D X330扫描仪作为检测对象,提出了一种以控制点为约束的地面三维激光扫描仪自检方法。该方法利用仪器自带的对称基座和半球形标靶,采用高精度的全站仪现场测设的控制点为参考基准,对扫描仪的标靶拟合距离、测距精度、水平角和竖直角的测量精度进行了检测评估。该方法简而易行,对未来扫描仪检测行业标准的制定具有一定的指导作用。     

地面激光扫描技术在既有铁路勘测中的应用研究

以线路中心线为基本控制线的既有线测量方法施测困难,且对运营干扰大、安全性差、效率低。本文提出了将激光扫描技术应用于既有铁路勘测的数据采集方案和数据处理方法,利用地面三维激光扫描仪Surphaser 25HSX对测区长1 500 m的既有线按照试验施测方案进行了点云数据采集,并结合数据后处理软件Geomagic和Cyclone进行了点云预处理、点云配准及表面建模,提取实时线路中心线与原始航测底图进行对比分析,对试验数据做了精度分析。试验研究表明:采用合理的标靶设置和测站布设,三维激光扫描所得点云数据可满足既有线勘测设计需要,并且能提高获取原始数据的效率,保证了数据质量,降低了数据处理的复杂程度,测量方式更安全且信息丰富。     

地面三维激光影像扫描测量技术

主要介绍了目前先进的获取地面空间多目标三维数据的激光影像扫描测量技术。详细地阐述了地面三维激光影像扫描仪工作的基本原理及一些仪器的性能指标和特点 ,并对地面三维激光影像扫描仪的应用领域进行了分析     

大型桥梁三维激光扫描测量误差分析与控制

采用传统接触式测量方法对大型跨江桥梁结构进行测量时工作难度大且效率低,本文提出一种基于三维激光扫描技术对桥梁结构几何参数进行非接触式测量的方法。根据三维激光扫描技术的原理分析测量误差来源,从测角和测距两方面对三维激光扫描引起的误差进行试验研究,分析大型桥梁测量误差的控制方法。结果表明:测角和测距与测量误差均存在一定关系,在合适的测角和测距条件下三维扫描测量误差达到最小。采用远距离加密测点、布设控制网、减小测距和拼接误差等措施可显著减少三维扫描测量误差。以一实际工程为例,将拱肋的测试结果与高精度全站仪测试结果进行对比,验证了三维激光扫描测试精度满足工程应用的要求。     

地面三维激光影像扫描测量技术

主要介绍了目前先进的获取地面空间多目标三维数据的激光影像扫描测量技术。详细地阐述了地面三维激光影像扫描仪工作的基本原理及一些仪器的性能指标和特点，井对地面三维激光影像扫描仪的应用领域进行了分析。     

三维激光扫描仪在高速铁路轨道线形测量中的应用

为解决传统轨道检测小车测量作业效率低、成本高、数据形式单一等问题,采用基于自由测站的三维激光扫描仪进行点云数据获取,通过对仪器技术参数及扫描模式分析,对点云平面及高程坐标精度推算,确定了设站模式、作业线路、设站间隔。结合16 km隧道内既有铁路轨道线形测量工程实例,对比了轨检小车与三维激光扫描仪在人员、设备以及作业用时方面的差别;通过对414站扫描设站精度进行统计,推导计算得出点云坐标平面精度可达2.45 mm,高程精度可达1.06 mm。通过自主研发软件提取轨道中线三维坐标,采用稳健平滑滤波进行去噪处理,结果表明,点云中线坐标与静态轨检小车测量结果横向偏差平均值为2.7 mm,高程较差平均值为3.9 mm。     

利用三维扫描技术检测复杂几何尺寸的探讨

比较和分析各种三维扫描仪的性能特点和优缺点,指出采用手持式激光三维扫描仪更适合对结构复杂、曲面较多的几何尺寸进行检测。提出利用三维扫描仪进行复杂几何尺寸检测的工作流程,举例说明检测工作中实物扫描和数据处理等的要点。     

基于激光扫描的隧道变形监测的误差来源及变形分析

研究目的:采用误差分析理论和工程实验应用研究方法,在介绍三维激光扫描技术的隧道变形监测流程的基础上提出隧道环境下扫描仪测距、测角、环境影响和数据处理引起的误差,讨论其特点,实验各因素对隧道变形分析的敏感性,研究三维激光扫描技术应用于隧道环境进行变形监测的误差来源和影响规律。研究结论:(1)三维激光扫描仪用于隧道变形监测的误差有多源性,测距、测角、环境影响和数据处理引起的误差可以根据其特点采用相应的措施加以减弱或控制;(2)隧道直径的变化、隧道断面扰动频率和倾斜不影响变形误差,系统噪音和随机噪音对变形误差有较大的影响;(3)对于有大量遮挡数据集的隧道断面,只要遮挡率不超过60%,变形监测和分析误差就不会有大的变化;(4)研究成果可应用于隧道安全监测。     

地面三维激光扫描仪标靶布设研究

利用VZ4000扫描仪对标靶布设距离以及标靶尺寸进行试验,并分析不同标靶布设距离及标靶尺寸对拼接精度的影响。试验结果表明:在近处使用厂家标配的标靶,在远处使用定制的大标靶,可更好地控制扫描结果的精度,达到最佳的扫描效果。     

采用三维激光扫描法检定铁路罐车容积技术要点分析

三维激光扫描法已经在铁路罐车容积检定中得到广泛应用。为保障和进一步提高铁路罐车容积测量准确度,针对三维激光扫描仪检定铁路罐车容积时标靶的制作与使用,三维激光扫描仪参数选择、安装和启动扫描,以及数据处理中计量单位的选择,点云异常、车型识别错误和罐体水平参数超差的处理,分析这些过程中技术要点,提出相应对策。     

三维可视化激光扫描技术在隧道变形监测中的应用

为解决传统隧道监控量测数据量少、可视化程度低、数据利用率低等问题,利用三维激光扫描仪多次采集已施作完成的支护结构点云数据,然后通过三维点云处理软件“TK-PCAS”处理、分析,得到可视化三维模型,以全面展示隧道支护结构的全息变形情况。监测数据表明：全站仪拱顶、拱脚最大累计变形分别为28 mm和36 mm;扫描仪拱顶、拱脚最大累计变形为30 mm和39.1 mm。全站仪测量数据较扫描仪少2～3 mm,误差相对较小,两者的数据变化趋势基本一致。研究结果表明：基于全息监测技术,在隧道变形监测预警方面引入加速度及变形速率预警的方法,通过加速度正负来分辨隧道变形速率发展,可有效避免监测后期变形总量、变形速率预警之中出现的假预警现象。对提高变形监测准确性具有重要现实意义。     

倾斜摄影测量技术在铁路工程中的精度分析及应用

作为三维可视化大场景的基础,倾斜摄影测量技术实现了铁路工程空间数据的直观化和可视化.基于倾斜摄影测量技术的野外控制点布设方案作为三维模型精度控制的关键步骤,目前尚未制定相关技术标准.基于某铁路建立试验区设计了14种像控点布设方案,对不同方案的空中三角测量精度和模型精度进行分析,总结出最优像控点布设方案.此外,以多个铁路...     

暗挖隧道下穿既有线路基沉降自动监测系统研究

东莞—惠州城际轨道交通工程暗挖隧道下穿广深铁路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线施工时,路基沉降采用自动监测系统监测。从监测项目、沉降监测点布设、监测设备、沉降监测精度与技术要求、监测频率与监测控制值及警戒值方面论述沉降监测;从自动监测系统组成、自动监测信息系统、精密光电测距三角高程测量原理和精密光电测距三角高程测量精度方面分析自动监测技术;从沉降曲线和沉降数据统计分析自动监测结果;提出采用基于自动全站仪的自动监测系统监测暗挖隧道下穿既有线路基沉降可行等结论。     

对高速磁浮线路最大横坡选择的探讨

结合高速磁浮线路自身的技术特点,对高速磁浮线路最大横坡的选择进行了探讨,并对横坡的大小与曲线半径、曲线长度、工程费、舒适度等之间的关系进行了分析.分析结果表明,最大横坡取9°与12°相比,对最小曲线半径值和房屋拆迁费的影响不大,但从提高旅客舒适度和节省轨道梁制造成本等角度考虑,最大横坡应不大于9°为宜.     

三维激光扫描技术在隧道形变监测中的应用

对三维激光扫描技术在隧道形变监测中的应用进行了初步研究。实验使用Leica Scan Station P40三维激光扫描仪对常州地铁1号线隧道进行扫描,将处理后的点云数据通过徕卡隧道形变监测系统进行隧道断面净空计算。将利用三维激光扫描技术得到的隧道断面成果与利用传统全站仪测量得到的隧道断面成果进行对比,讨论并分析三维激光扫描技术在隧道形变监测中的技术优势和存在的问题,对三维激光扫描技术在隧道形变监测中的应用具有指导意义。     

长大曲线隧道GPS平面控制测量方法

探讨了长大曲线隧道GPS控制网的布设以及隧道工程坐标系的建立方法,分析了在不同工程坐标系方案下控制测量成果的精度,对布设合理的曲线隧道GPS控制网提出了一些建议。     

岩石边坡工程植被演替规律研究

通过对大量调研资料的分析,以及对工程植被护坡的连续监测和间断监测,研究了岩石边坡工程植被的演替规律。将坡面恢复植被的生长繁衍划分为人工植被生长期、本地植被侵入期和植被稳定生长期。分析了影响工程植被护坡效果及达到稳定生长期所需时间的主要因素,提出了相应的工程对策(或设计原则)。     

末端并联接触网故障测距软件开发

针对柳州供电段管内湘桂线上直供加回流末端并联的牵引供电方式,末端并联接触网故障跳闸后电抗法测距精度不高的现状,运用易语言开发接触网故障测距软件。通过增加电抗-距离分段数,并利用上下行间互阻抗修正电抗-距离曲线的方法,提高接触网故障测距精度。该软件的开发和运用,不仅能大幅提高接触网故障测距精度,而且克服了既有故障测距装置无法多分段整定测距参数的固有缺陷。     

轨道精调中后方交会点三维严密平差方法研究

研究目的:目前采用的自由设站后方交会点三维坐标计算,是把平面和高程坐标分开分别进行的,这在理论上存在一定的不严密性.针对这一问题,本文在介绍无砟轨道精调方法的基础上,就精调中自由测站后方交会点三维坐标计算问题进行研究. 研究结论:以全站仪自由设站三维后方交会的斜距、水平方向和天顶距为原始观测值,推导了三维后方交会点坐标严密平差计算的数学模型,并通过实验数据验证了模型的正确性和合理性,提高了自由测站后方交会点三维坐标计算的精度,有利于高速铁路轨道平顺性的提高,可在无砟轨道精调中推广使用.     

三维激光扫描仪单点精度的检验与分析

三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术。其中,激光扫描测量仪器的单点精度对工程应用的影响以及对后期数据处理中三维点云模型的建立和精度影响至关重要。以LEICA1202全站仪观测数据作为真值,与REIGLVZ-400三维激光扫描仪所获取的数据进行对比,对地面三维激光扫描仪的精度进行评定。