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《长安大学》 2011年
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三维激光扫描技术在建筑物形变监测中的应用研究

党晓斌  
【摘要】:三维激光扫描技术是近十几年迅速发展起来的一项新技术,它以非接触性、高密度、高精度、数字化、自动化等特点,被广泛用于许多领域。三维激光扫描技术也被称为“实景复制技术”,其能快速获得原始的点云数据,并完整高精度地重建实体。通过对地面三维激光扫描技术的测量工艺流程和变形监测的试验研究,探索三维激光扫描技术在建筑物变形监测领域的理论方法,从而进一步推动三维激光扫描技术在测绘领域的应用。 论文介绍了三维激光扫描技术的发展现状、基本原理以及特点和应用领域。叙述了Leica Scanstation2扫描仪的硬件组成及数据采集方法与流程,探讨了三维激光扫描所获取的三维点云数据的预处理方法,建立了基于曲面重构基础上的建筑物三维模型。利用实测地质大厦的三维激光扫描数据,对该建筑物进行了精确的三维建模和纹理贴图,获取了建筑物沉降点和特征点的三维空间坐标,推算出了建筑物顶部房角点的平面位移量,位移方向及垂直沉降量,同时还求出了该建筑物的倾斜率及沉降点的垂直形变,为建筑物的安全监测提供了资料。针对三维激光扫描技术所产生的多种误差,以长安大学立交桥的监测数据为依据,探讨了消除或减弱这些误差的对策和措施,得到了一些有益的结论。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P225.2;TU196.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘锦程;三维激光扫描技术在滑坡监测中的应用研究[D];长安大学;2012年
2 李树坤;基于多时相点云的贴金石质文物病害检测[D];北京建筑大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈小荣;雷劲松;卢学松;罗文霞;;高层建筑沉降观测数据处理与分析新方法[J];四川建筑科学研究;2009年03期
2 张启福;孙现申;;三维激光扫描仪测量方法与前景展望[J];北京测绘;2011年01期
3 郑德华,沈云中,刘春;三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J];测绘工程;2005年02期
4 张瑞菊;王晏民;李德仁;;快速处理大数据量三维激光扫描数据的技术研究[J];测绘科学;2006年05期
5 卫建东;;现代变形监测技术的发展现状与展望[J];测绘科学;2007年06期
6 张毅;闫利;崔晨风;;地面三维激光扫描技术在公路建模中的应用[J];测绘科学;2008年05期
7 宋宏;;地面三维激光扫描测量技术及其应用分析[J];测绘技术装备;2008年02期
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9 胡广洋;;徕卡HDS,瞄准3维激光扫描技术领先地位[J];测绘通报;2006年02期
10 邓跃进,张正禄,章传银;自适应卡尔曼滤波在变形监测动态数据处理中的应用[J];武测科技;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 邓喀中;卢正;谭志祥;周鸣;;采动区建筑物协同变形的相似模拟试验研究[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 周源;基于三维激光扫描的近景摄影测量系统的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
2 黎明;三维激光测量技术及应用研究[D];浙江大学;2005年
3 马立广;地面三维激光扫描测量技术研究[D];武汉大学;2005年
4 袁夏;三维激光扫描点云数据处理及应用技术[D];南京理工大学;2006年
5 董秀军;三维激光扫描技术及其工程应用研究[D];成都理工大学;2007年
6 张凯;三维激光扫描数据的空间配准研究[D];南京师范大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡家斌;武淑娟;贺莹;邱望标;;基于反求工程的贵州少数民族建筑文化遗产保护[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 李华平;张红梅;章捷;;浅谈宁安城际铁路坐标系统与芜湖当地坐标系统的转换[J];安徽地质;2009年04期
3 李传中;;电磁波测距仪器的加常数测定[J];安徽建筑;2011年06期
4 刘红伟;邵昌浩;;基于三维激光扫描仪数据提取三维绿量的研究现状及前景展望[J];安徽农业科学;2010年24期
5 李海燕;李淑杰;刘兆顺;钟世名;;土地储备规模预测研究——以长春净月经济开发区为例[J];安徽农业科学;2011年02期
6 栾元重,范玉红,薛利兵,薛怀军,祝仰民;地表移动趋势项预测模型的研究[J];地下空间;2004年01期
7 张桂生;刘新荣;胡元鑫;;隧道信息化施工监测的项目化管理实践与思考[J];地下空间与工程学报;2009年01期
8 盛振中;;基于灰色系统理论的建筑沉降预测方法及其实证分析[J];北方工业大学学报;2006年01期
9 孙世国;席根喜;韦寒波;谭亮;;深基坑开挖诱发地下管网形变计算方法的研究[J];北方工业大学学报;2006年03期
10 金立新;王连俊;杨松林;;尼日利亚铁路坐标系统的选择与研究[J];北京交通大学学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李荣彬;;三维激光扫描技术在地质矿产信息快速获取中的应用[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
2 唐丹;蒙祥达;吕健春;;越南昆江水电站首级平面施工控制网的建立[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十三次学术交流会论文集[C];2009年
3 吴春开;何志燕;;常州市莱蒙都会B1~B5基坑监测经验总结[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 黎明;;基于小波神经网络理论的GPS变形监测预报方法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S08卫星导航模型与方法[C];2012年
5 葛旭明;伍吉仓;陈玮娴;;基于三维激光扫描的方杆形变监测试验[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 潘国兵;;地铁隧道盾构自动导向系统测量误差分析[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
7 李凯;张爱武;;基于激光点云的粮仓储粮数量测量方法[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
8 赵有山;徐教宇;李鹏;张峰;丁克良;;基于全站仪与静力水准大型桥梁安全监测[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
9 宋霜霜;谢礼金;王清德;;井架基础沉降监测基准网的稳定性分析[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 蔡来良;吴侃;;平面拟合在三维激光扫描仪变形监测中的应用[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
3 罗伊萍;LIDAR数据滤波和影像辅助提取建筑物[D];解放军信息工程大学;2010年
4 章大勇;激光雷达/惯性组合导航系统的一致性与最优估计问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 李宏松;文物岩石材料劣化特征及评价方法[D];中国地质大学(北京);2011年
6 唐雪海;北京市城六区三维绿量估算与分析研究[D];北京林业大学;2011年
7 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
8 唐利民;非线性最小二乘的不适定性及算法研究[D];中南大学;2011年
9 徐兴华;公路边坡信息综合管理与安全评判决策[D];浙江大学;2011年
10 李春华;基于网络GPS和精华大地水准面的区域实时三维定位理论与应用[D];西南交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马剑;机载LiDAR数据插值方法研究[D];河南理工大学;2010年
2 焦明东;三维激光扫描技术在工业检测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 于磊;基于智能全站仪的跨海三角高程自动测量研究[D];山东科技大学;2010年
4 于虎;基于LMS的数字煤场系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 秦真珍;露天矿边坡变形灰色系统预报模型研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 林晏;大型线路工程独立坐标系的建立方法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 张力仁;虚拟参考站对流层模型与算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 修旭;基于点关联预报模型的抚顺发电厂边坡变形的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 施万利;基于双目立体视觉的人脸三维数据获取方法研究[D];河南工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈小荣;雷劲松;卢学松;罗文霞;;高层建筑沉降观测数据处理与分析新方法[J];四川建筑科学研究;2009年03期
2 丁延辉;汤羽扬;周克勤;王凤利;;基于地面三维激光技术的建筑物变形监测研究[J];北京测绘;2011年02期
3 王晏民;郭明;王国利;赵有山;李玉敏;胡春梅;;利用激光雷达技术制作古建筑正射影像图[J];北京建筑工程学院学报;2006年04期
4 郑德华,沈云中,刘春;三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J];测绘工程;2005年02期
5 杨晓云;唐咸远;梁鑫;;基于等高线生成DEM的内插算法及其精度分析[J];测绘工程;2006年02期
6 张瑞菊;王晏民;李德仁;;快速处理大数据量三维激光扫描数据的技术研究[J];测绘科学;2006年05期
7 张毅;闫利;崔晨风;;地面三维激光扫描技术在公路建模中的应用[J];测绘科学;2008年05期
8 宋宏;;地面三维激光扫描测量技术及其应用分析[J];测绘技术装备;2008年02期
9 吴育华;侯妙乐;张玉敏;;3维激光扫描技术在岩土文物保护中的应用进展与方向[J];地理信息世界;2011年02期
10 惠文华,郭新成;3维GIS中的八叉树空间索引研究[J];测绘通报;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张晓东;基于遥感影像与GIS数据的变化检测理论和方法研究[D];武汉大学;2005年
2 丁献文;基于SAR的阿尔金东段变形特征监测及机理分析[D];浙江大学;2007年
3 张会霞;三维激光扫描点云数据组织与可视化研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕钊;基于地面激光扫描数据的建筑物变化检测研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 周源;基于三维激光扫描的近景摄影测量系统的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
3 黎明;三维激光测量技术及应用研究[D];浙江大学;2005年
4 孙占义;InSAR&D-InSAR中相位解缠方法的研究[D];武汉大学;2003年
5 马立广;地面三维激光扫描测量技术研究[D];武汉大学;2005年
6 周建民;InSAR技术及其在地表形变监测中的应用研究[D];河海大学;2006年
7 袁夏;三维激光扫描点云数据处理及应用技术[D];南京理工大学;2006年
8 王雷章;三维激光扫描数据并行处理方法[D];首都师范大学;2007年
9 董秀军;三维激光扫描技术及其工程应用研究[D];成都理工大学;2007年
10 张凯;三维激光扫描数据的空间配准研究[D];南京师范大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄明宇,倪红军,朱昱,廖萍,唐通鸣;基于逆向工程的塑料油壶设计与制造[J];工程塑料应用;2005年03期
2 吴剑波,崔振,赵宏,谭玉山;光刀中心自适应阈值提取法[J];半导体光电;2001年01期
3 郑汉球,洪立波,陶福海;工程测量技术的发展和我们的对策[J];北京测绘;1996年01期
4 吕忠刚;建筑物沉降变形测量的研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2004年01期
5 洪立波;我国城市测量技术发展现状与成就[J];测绘工程;1998年03期
6 郑德华,沈云中,刘春;三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J];测绘工程;2005年02期
7 杨文府;崔玉柱;;GPS-RTK的技术方法探讨与对策[J];测绘工程;2008年04期
8 李青元,林宗坚,李成明;真三维GIS技术研究的现状与发展[J];测绘科学;2000年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡国飞;三维数字表面去噪光顺技术研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 惠增宏;激光三维扫描、重建技术及其在工程中的应用[D];西北工业大学;2002年
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3 潘建刚;基于激光扫描数据的三维重建关键技术研究[D];首都师范大学;2005年
4 李晓娟;图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高秀娟;杨伟华;;三维激光扫描测量技术及在测绘领域的应用[J];黑龙江科技信息;2010年35期
2 向娟;李钢;黄承亮;蒲玲媛;;三维激光扫描单点定位精度评定方法研究[J];海洋测绘;2009年03期
3 孙德鸿;刘世晗;刘丽惠;;三维激光扫描在岩画保护中的应用[J];测绘通报;2011年01期
4 马素文;;三维激光扫描在测量中的应用现状[J];山西建筑;2011年09期
5 徐晓雄;刘松林;李白;;三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用[J];中国测绘;2009年02期
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10 李长春;薛华柱;徐克科;;三维激光扫描在建筑物模型构建中的研究与实现[J];河南理工大学学报(自然科学版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 李艳;涂成生;;高精度三维激光扫描在首件检测中的应用[A];第十五届全国汽车检测技术年会论文集[C];2011年
3 葛旭明;伍吉仓;陈玮娴;;基于三维激光扫描的方杆形变监测试验[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
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6 李荣彬;;三维激光扫描技术在地质矿产信息快速获取中的应用[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
7 张舒;吴侃;周大伟;敖剑锋;于启升;;三维激光扫描技术在矿山开采沉陷的应用[A];2010全国“三下”采煤与土地复垦学术会议论文集[C];2010年
8 李海鹏;刘博文;;三维激光扫描仪鉴定方案设计思路初探[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
9 李明;张向前;邹德龙;徐继勇;张玉敏;郑海芸;;三维激光扫描技术在灾后重建中的应用[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
10 张爱武;;三维激光扫描及其应用处理技术[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 北京建筑工程学院 吴志群 云冈石窟研究院 宁波;三维激光扫描技术在古建保护修复中的应用[N];中国文物报;2009年
2 本报记者 史涌涛;精准记录更利保护[N];大同日报;2010年
3 本报记者 雷隆隆 本报通讯员 刘立志;细雨润心田[N];地质勘查导报;2010年
4 王思海;圆明园部分古建,将用激光扫描复原[N];新华每日电讯;2007年
5 记者 陈园园;三维激光扫描技术首次用于石窟保护[N];中国建设报;2010年
6 云冈石窟研究院党支部书记、博士 黄继忠;三维激光扫描技术在云冈石窟研究中的应用[N];大同日报;2010年
7 赵玲玲杨麟;三峡库区重大滑坡监测预警体系建成[N];中国国土资源报;2008年
8 本报记者 徐俊霞;形创:开启创新性三维科技应用的大门[N];机电商报;2008年
9 本报记者 黄里 覃丹 曹磊;伏龙观震后“世遗”修复的“非常标杆”[N];四川日报;2010年
10 潘加保;江苏沿海滩涂DEM产品通过专家论证[N];中国测绘报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张会霞;三维激光扫描点云数据组织与可视化研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
2 张晨;煤矸光电密度识别及自动分选系统的研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
3 刘阳;下颌运动虚拟还原以及相关生物力学研究[D];南方医科大学;2008年
4 罗旭;基于三维激光扫描测绘系统的森林计测学研究[D];北京林业大学;2006年
5 牛兆河;三维激光扫描技术在小耳畸形综合症患者面部软组织三维测量及三维耳模应用的研究[D];中国协和医科大学;2008年
6 陈华;成人阴茎整形修复的数字化研究[D];第三军医大学;2007年
7 张思建;无线传感网络部署算法与部署机器人若干技术研究[D];浙江大学;2012年
8 关景火;三维人体的弹性表面分层模型研究[D];华中科技大学;2004年
9 王富平;基于塑性复合材料“变形与撞击”的兔肝脏损伤评估方法研究[D];第三军医大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王红霞;三维激光扫描技术在桥梁监测中的应用[D];兰州理工大学;2012年
2 卢晓鹏;基于三维激光扫描技术的滑坡监测应用研究[D];长安大学;2010年
3 党晓斌;三维激光扫描技术在建筑物形变监测中的应用研究[D];长安大学;2011年
4 孙树芳;采空区三维激光扫描数据的分析与处理[D];昆明理工大学;2009年
5 张文;基于三维激光扫描技术的岩体结构信息化处理方法及工程应用[D];成都理工大学;2011年
6 朱文武;基于标靶控制的三维激光扫描点云数据配准研究[D];中国地质大学(北京);2012年
7 刘锦程;三维激光扫描技术在滑坡监测中的应用研究[D];长安大学;2012年
8 吴宇宁;三维激光扫描技术在油气设备形位检测中的应用研究[D];长安大学;2012年
9 师海;三维激光扫描技术在施工隧道监测中的应用研究[D];北京交通大学;2013年
10 张毅;地面三维激光扫描技术在龟山汉墓测量和重建中的应用[D];长安大学;2013年
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