[發(fā)明專利]一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911053136.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110763147A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧曉彬;曹久慧;卞桂榮;徐士月;周濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中交三航局第三工程有限公司;中交第三航務(wù)工程局有限公司南京分公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/24
• 代理公司: 32206 南京眾聯(lián)專利代理有限公司
• 代理人: 周蔚然

1.一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法，其特征在于：采用全站式三維激光掃描儀，基于圍堰目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域設(shè)立控制點(diǎn)坐標(biāo)，利用后視定向的方式將不同測站的點(diǎn)云統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系；在目標(biāo)區(qū)域關(guān)鍵部位布設(shè)標(biāo)靶球，自動提取標(biāo)靶球心；利用數(shù)據(jù)庫對不同監(jiān)測時(shí)期點(diǎn)位數(shù)據(jù)的進(jìn)行有效地管理，計(jì)算監(jiān)測點(diǎn)位在圍堰橫向、縱向及豎直方向的位移變化量，并繪制變形曲線；利用灰色模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對監(jiān)測點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行變形分析預(yù)測；基于點(diǎn)云信息提取斷面線，進(jìn)行基于線狀要素的變形分析；選擇興趣區(qū)域建立不規(guī)則三角網(wǎng)模型，進(jìn)行基于面狀要素的變形分析，從而更為全面、直觀地進(jìn)行圍堰的變形監(jiān)測分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法，其特征在于：所述全站式三維激光掃描儀能夠進(jìn)行后視定向，基于圍堰目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)立的控制點(diǎn)坐標(biāo)，能夠?qū)⒉煌瑴y站的點(diǎn)云統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系，不需要再進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，同時(shí)確保不同時(shí)期的點(diǎn)云處于同一坐標(biāo)系下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法，其特征在于：在目標(biāo)區(qū)域關(guān)鍵部位布設(shè)標(biāo)靶球，確保不同時(shí)期外業(yè)掃描均能精細(xì)掃描到標(biāo)靶球，根據(jù)點(diǎn)云強(qiáng)度信息、區(qū)域生長法自動提取標(biāo)靶球心。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法，其特征在于：利用數(shù)據(jù)庫管理不同時(shí)期的監(jiān)測點(diǎn)位坐標(biāo)，計(jì)算不同時(shí)期的同一監(jiān)測點(diǎn)位在圍堰橫向、縱向及豎直方向的位移變化量，以日、周、月為單位計(jì)算變形速率，并輸出報(bào)表以及變化曲線圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法，其特征在于：基于多期監(jiān)測點(diǎn)位數(shù)據(jù)建立灰色模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)測往后幾期的變形情況，從而進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法，其特征在于：基于監(jiān)測點(diǎn)位坐標(biāo)，建立一個(gè)垂直于XOY的平面，將距離平面d以內(nèi)的點(diǎn)云投影至該平面，得到斷面線狀點(diǎn)云，擬合成曲線，將同一位置不同時(shí)期的曲線進(jìn)行對比分析。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維激光掃描技術(shù)的圍堰變形監(jiān)測方法，其特征在于：選擇關(guān)鍵區(qū)域的點(diǎn)云構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)曲面，將同一區(qū)域不同時(shí)期的點(diǎn)云與曲面模型進(jìn)行對比分析，通過計(jì)算所有點(diǎn)到面的距離，以一定的步長劃分區(qū)段，并按不同的顏色顯示，得到區(qū)域內(nèi)整體變形情況。