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三维激光扫描技术在地铁盾构隧道变形监测中的应用研究
| 论文题名： | 三维激光扫描技术在地铁盾构隧道变形监测中的应用研究 |
| 关键词： | 三维激光扫描;地铁盾构隧道;中轴线提取;曲线拟合;B样条拟合;变形监测 |
| 摘要： | 随着城市建设的发展,地面可利用空间越来越小,地下空间的开发利用成为非常重要的选择。地铁交通作为城市的交通主干线之一,越来越多的承担着城市的交通运输任务。地铁隧道要穿过繁华的市区和密集人群住居的建筑物,如何确保地面建筑物以及地铁结构本身的安全,这是地铁监测和监护的重要的课题。传统的地铁隧道变形监测人力成本高,效率地下,安全性低。三维激光扫描技术具有能快速、海量获取地物的三维坐标信息并能够存储,其数据处理软件优势是能够将这些点的三维坐标信息、R,G,B颜色信息、图片信息在软件中进行综合的处理和分析,从整体上反映隧道的变形情况。将三维激光扫描技术应用于地铁隧道变形监测能改变传统监测方法的劣势。 结合地铁盾构隧道圆形狭长的特征和三维激光技术特点,本文制定了基于三维激光扫描技术的隧道监测方法。该方法包括:隧道点云的拼接、圆心及半径的拟合、中轴线提取、B样条曲线拟合、变形分析等。其中利用全站仪定向法对点云拼接的误差加以修正和限制,避免了点云拼接的误差的积累。利用样条曲线拟合法在局部邻域拟合点云切片,在特定方向上计算出的收敛半径更能准确细致的反映地铁结构的变形特征。 具体内容如下: 首先阐述了三维激光扫描技术的基本原理,以及三维激光扫描仪获取、简单处理地物信息的操作流程。介绍了地铁隧道监测的特征及其基本原理。然后结合三维激光扫描技术的特点优势和地铁隧道本身的特点建立数学模型和数据处理方法。最后通过具体实例来验证分析。 |
| 作者： | 闻永俊 |
| 专业： | 大地测量学与测量工程 |
| 导师： | 冯遵德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏师范大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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