基于三维激光扫描技术的高层建筑整体变形监测的方法研究

摘要

近年来随着全国基础工程建设的全面展开，各种高层建筑拔地而起，为了保证其在施工、运行中的安全，同时也为建筑物的施工设计和管理提供科学可靠的资料，对高层建筑物进行变形监测，掌握其动态的形变规律和静态的形变数据以便在发生事故损失前进行补救是很有必要的。三维激光扫描技术是近年来出现的一项新技术，以其非接触、精度高、速度快、自动化高等特点被广泛应用到很多领域。与传统的测量技术比起来，它不但能够满足建筑物变形监测的精度要求，同时还能够做到无接触、高效率的获取变形信息和构建形变模型，有助于监测工作的效率化、自动化。
　　论文首先介绍了三维激光扫描技术的国内外研究现状，并叙述了建筑物变形监测技术的发展和应用现状；紧接着在论述三维激光扫描技术和变形监测方法理论的基础上，通过三维激光扫描仪获取了目标建筑的点云数据，对获取数据的工作流程做了详细的介绍，通过配套的Riscan Pro软件中相应的模块对获取的点云数据做了预处理，包括点云拼接、数据过滤等，并对扫描数据做了误差分析，讨论了误差的来源及数据精度的高低，并提出一些对策和措施来提高扫描数据的精度。通过处理后的点云数据构建了目标建筑物三维实体模型，并对模型的误差精度和来源做了探讨和分析，对模型质量做了评估，论证了直接在目标建筑物三维实体模型上提取变形监测数据信息的可行性，在此基础上讨论分析了一些方法措施来提高建模的精度。最后在目标建筑物三维模型提取的变形监测数据信息的基础上对变形监测的方法作了研究与改进，并作了实例分析，验证该方法具有良好的实用行。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2研究现状

1.3研究内容和技术路线

第二章 三维激光扫描技术

2.1三维激光扫描扫描系统

2.2三维激光扫描数据相关理论

2.3相关后处理软件概述

2.4三维激光扫描数据误差分析

2.5地面三维激光扫描技术的特点

2.6三维激光扫描技术的应用

第三章 建筑物变形监测的概述

3.1变形产生的原因和类型

3.2变形观测的主要任务

3.3建筑物变形监测方法的综述

第四章 建筑物点云数据的获取与模型的构建

4.1外业数据采集

4.2目标建筑物点云数据的处理

4.3模型误差分析和质量评估

第五章 基于三维模型数据的变形监测方法的改进与分析

5.1高层建筑物整体变形监测方法的改进

5.2目标建筑物整体变形监测的案例分析

5.3 结果分析

第六章 结论和展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果