地下建筑物三维测绘技术的研究

【摘要】：目前，地下建筑物测量与三维表达技术是一个新的领域，国内外对地下建筑物的三维测绘技术研究比较少，与地面上三维数字地形图测绘技术相比，地下建筑物测绘技术有着相同的地方，但由于地下建筑物所处的环境特殊，在测量手段上受到了条件的限制，因此需要对地下建筑物的三维测绘技术进行专门的研究。本文首先提出我们所研究的地下建筑物的定义及其分类，然后按照测量“先控制后碎步”的次序，分别介绍全站仪测绘技术、三维激光测绘技术、竣工图纸测绘技术，最后研究了地下建筑物的三维表达方法，本论文主要工作如下： ⑴论述了地下建筑物的定义及其分类，地下建筑物三维测绘技术研究背景及其意义，地下空间测绘技术的现状，地下建筑物的测绘技术路线并提出本文的研究内容。 ⑵按着先控制后碎步的顺序详细叙述全站仪测绘地下建筑物，并重点探讨了竖井形式的地上与地下联系测量的方法以及地下建筑物顶部特征点的获取方法，将矿井“一井定向”和“二井定向”的思想应用到地下建筑物的控制测量中，最后简要介绍了免棱镜测量技术。 ⑶详细介绍了利用三维激光扫描仪器进行外业数据采集和点云数据的后处理流程。介绍三维激光扫描的原理、分类及三维激光扫描系统的组成，三维激光扫描外业扫描的操作方法，点云数据的内业处理，如点云数据预处理、多视对齐与配准、特征点信息提取。 ⑷简要介绍了竣工图的相关信息，如竣工图定义、测量方法与测量内容，竣工图与地形图之间的联系，利用竣工图获取特征点三维数据的方法，并利用全站仪在已知控制点测量相应的特征点坐标进行精度验证，从而验证竣工图获取坐标的可靠性。 ⑸介绍了地下建筑物三维表达的技术特点，并利用AUTO CAD和Sketchup分别对西安一地下通道进行三维表达，并得出了一些有益的经验。