黄土高原半干旱区淤地坝安全监测方法

[目的]监测黄土高原半干旱区淤地坝在汛期后形变程度,及时准确发现淤地坝的异常情况,为黄土高原半干旱区淤地坝安全监测提供更加科学可靠的技术方法。[方法]通过三维激光扫描仪对两座淤地坝进行扫描,由此得到高密度、高精度、连续完整的3D点云数据,然后将点云数据导入HD Scene软件进行点云预处理,最后通过Cloud Compare以及Geomagic Control软件进行建模对比分析。[结果]两期点云模型对比可以看出,东沟淤地坝模型大量点云的偏移量在0.05 cm以下,少量点云达到了最大偏移值0.2 cm。西沟淤地坝模型大量点云的偏移量在0.1 cm以下,极少量点云达到了最大偏移值0.4 cm。汛期降水量占全年的77.34%,汛期后两座淤地坝均会产生较小的坝体沉降和水平位移,但西沟淤地坝的形变受水压分量影响更为明显。[结论]将三维激光扫描技术应用于黄土高原半干旱区淤地坝安全监测,可以快速精准掌握淤地坝汛期后是否发生形变以及形变程度,使得淤地坝安全监测工作更加精准可靠。

城市污水混凝土构筑物防水防腐涂层服役状况评估技术研究

针对某城市污水厂混凝土防水防腐涂层的服役状况,进行了快速评估项的可行性分析,确定了污水环境下混凝土防水防腐涂层现场快速评估项为涂层的外观、厚度、附着力、红外热成像检测以及红外光谱分析。基于此,构建了城市污水混凝土构筑物防水防腐涂层服役状况现场快速评估技术体系,并以上海某污水处理厂的生物反应池为例进行了示例评估。结果显示,该池体的混凝土防水防腐涂层综合评估等级为Du级,处于失效状态,急需采取修复措施。

三维激光扫描技术在建筑物三维建模可视化中的应用探究

随着城市化进程不断深入,旧城改造成为城市发展中急需解决的问题,而精准核算建筑立面工作量是保证工程项目顺利进行的基础。在老旧城区进行现代化改造过程中,由于老旧建筑物大多年代久远,原始设计资料缺乏且难以搜集,不少建筑物经过多次改建,现状与设计图纸已无法匹配。这些情况下需要实地进行建筑外立面测绘,获得其现状立面图。传统全站仪测量外立面方法作业效率较低,测量中经常受到各种外在因素影响,严重影响到工程进度。而三维激光扫描技术能妥善解决上述问题,以点云数据为基础,构建建筑高精度三维模型,从而全面提高建筑物测量效率。基于此,该文以阐述三维建模技术概述为基础,分析点云建模中存在的问题,结合实际案例,采集相关数据资源,通过扫描获取的高精度、全面的三维激光点云数据,建立健全的三维模型,生成完整建筑物模型,绘制建筑群立面图纸,以便存档及为后期改造提供数据基础。

基于智能勘查检测技术的外墙渗漏诊治修复系统及应用

探讨了城市更新过程中建筑外墙渗漏问题的智能解决策略,强调了人工智能与现代检测技术的结合运用。采用无人机、红外热成像、三维激光扫描等先进技术对建筑外墙进行高效、精确检测,并结合大数据分析构建三维模型,实现实时精准定位渗漏点。智能诊断系统进一步基于数据分析生成科学的修复方案,借助5G技术实现远程操控和实时反馈,有效提升建筑渗漏诊治修复的效率和质量。

三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的精度分析

随着现代建筑物的快速发展,传统的测绘方法已经无法满足高精度、高效率的要求。而三维激光扫描技术以其快速、精确的特点,逐渐成为建筑物立面测绘中的重要工具。因此,本文研究了三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的应用及其在测绘中的精度问题。首先,分析了建筑物立面测绘中的主要问题,并针对这些问题提出了三维激光扫描技术的解决方案。接着,对三维激光扫描技术的原理进行了研究。同时,对激光扫描仪的选择和参数设置进行了讨论,以确保测量精度和效率。然后,通过实际测量和数据处理,对三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的精度进行了分析。通过与传统测量方法的对比实验,验证了激光扫描技术的高精度和高效率。

三维激光扫描技术在古建筑平立剖图测绘中的应用

古建筑是文化和历史的见证,是精神文明的传承,测绘古建筑平立剖图是古建筑保护的重要工作内容。本文借助三维激光扫描技术优势,结合生产项目实例,介绍了基于Focus三维激光扫描仪的古建筑平立剖图测绘技术流程,并对古建筑平立剖图测绘成果进行精度分析与评定,为后续类似项目提供借鉴。

三维激光扫描技术在矿山开采边坡形变监测中的应用

针对某铁多金属矿山开采边坡存在部分区域滑塌的基本现状,为及时分析边坡是否存在大规模形变灾害,使用三维激光扫描技术对该边坡进行形变监测研究。结果表明,三维激光扫描技术较好地弥补了传统单点监测模式的弊端,能够从不同时段DEM叠合图中判断形变的运动方向以及形变量大小,更好地预判形变运移方向以及演化规律;通过边坡形变监测对比,不同的DEM模型存在较明显的变化,共识别出5处微小形变区域,经过实地勘察后,与实地形变特征是吻合的,说明选择并使用该方法是合理的,能够识别出微小形变,可以在矿区其他边坡监测中推广使用。

基于深度学习的页岩扫描电镜图像有机质孔隙识别与比较

将深度学习模型引入地质图像分析中,可以大幅提高工作效率,增加研究定量化程度,开拓图像研究新领域。本文以上扬子鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩的离子抛光扫描电镜图像为例,通过对图片二值化等预处理后,利用Mask-RCNN、FCN和U-Net 3种深度学习模型对页岩中主要矿物、有机质及孔隙等进行识别,比较运行时间与识别结果的准确度,讨论了不同深度学习模型在地质图像识别和处理过程中的适用性和差异性。并优选效果最优的U-Net模型与JMicroVision、Adobe Photoshop等通用图像处理软件识别结果进行孔隙识别对比。结果显示:FCN模型能够基本识别图像中的主要矿物、有机质与孔隙,但对颜色相近的组分和裂缝识别效果较差;Mask-RCNN模型可识别分割性强的主要矿物,但对分辨率较低的孔隙和裂缝识别效果较差;U-Net模型对主要矿物、有机质及孔隙识别效率大大提高,在页岩地质图像识别方面具有优势。相较于通用图像处理软件,U-Net模型识别速度提高了300多倍。基于深度学习U-Net模型识别结果,研究区牛蹄塘组页岩孔隙结构类型可分为矿物内圆状孔、矿物间随机不规则孔、有机棱角状孔和有机密集微孔。基于足够数量电镜图片识别得到的孔隙结构参数对于实际储层分类评价具有参考价值。本实验为基于深度学习的页岩扫描电镜图像识别与分析提供了范例,对提高地质图像研究工作效率和推进油气智能化具有一定的借鉴意义。

三维激光扫描技术在隧道界限分析中的应用

三维激光扫描技术是一种先进的全自动、高精度、立体扫描技术。基于三维激光扫描技术对隧道初期支护及二次衬砌界面进行扫描,并通过平面展开分析方法对隧道界限及二次衬砌厚度进行分析,能够分析隧道整体的超欠挖情况及支护二次衬砌施工质量,具有检测更全面、结果更准确、干扰小、适应性强的优势,有利于指导施工,提高隧道施工质量。

三维激光扫描仪在河道带状地形测量中的应用

河道规划建设需要高精度的基础测绘数据,针对地形复杂的区域,全站仪、GNSS-RTK等传统方法施测难度低、效率低、危险性高;而植被茂盛,电磁信号弱,使得无人机摄影测量与无人机机载激光雷达等监测方式又无法保证测量精度。为取得高精度地形数据,将三维激光扫描技术应用于河道带状地形图测绘中,并通过工程实例进行应用说明。介绍了外业作业流程与内页数据处理方法,再通过对地形图成果的精度评定,表明三维激光扫描技术能够满足复杂地形中大比例尺地形图测绘的精度要求,在带状地形测量中具有很好的应用前景,为复杂地形的河道带状地形图测绘提供了新的工程案例。

三维激光扫描技术在采动区房屋变形监测中的应用

基于三维激光扫描技术,提出应用房屋特征点提取采动区房屋移动变形的方法,并通过误差分析理论,评价三维激光扫描直接获取数据与间接计算数据的精度,结果显示其精度能满足房屋移动变形监测要求。应用三维激光扫描数据,分析采动区房屋移动变形规律,对村庄房屋下开采的安全开采具有指导意义。

地面激光扫描点云数据预处理综述

地面激光扫描点云数据预处理是激光扫描测量数据内业处理的重要研究内容。本文首先总结了激光点云数据的特点、激光点云数据预处理的关键技术及相应的研究意义。然后总结了海量激光点云的主要存储方式及几种常用的数据组织结构;从拼接精度出发将现有多站点云拼接方法归结为粗拼接法和基于ICP的精拼接法;根据简化压缩算法的特征保持能力将其归为可保持特征的简化法和不能保证特征的简化法两类;确定了去噪和光顺分别研究的噪声类型,总结和分析了当前一些去噪和光顺算法的研究现状。最后对地面激光扫描点云数据预处理作了整体性总结与展望。

高速公路勘测中车载激光点云高精度校正可行性分析

目前车载移动测量系统在公路勘测方面的用途日益显著。本文阐述了车载激光点云数据的获取原理,对车载移动测量系统的误差进行了估计,并分析了一定时间和距离内误差传播的规律,论证了利用靶标控制点对车载激光点云数据进行高精度校正的可行性,最后通过高速公路改扩建项目实例对可行性进行了验证。

激光扫描数据三维坐标转换的精度分析

激光扫描技术的应用领域越来越广泛。作为一种采集数据的手段 ,激光扫描技术已逐步应用到测量工作中来。本文介绍了激光扫描技术的基本原理和激光扫描数据中的坐标基准 ,并将激光扫描数据中所采用的三维直角坐标系转换到实际应用的坐标系中 ,同时还分析了所采用的坐标转换模型本身的精度和转换过程中其它因素对坐标转换结果的影响。

三维激光扫描建筑物立面数据的自动提取

对地面三维激光扫描仪所获取的海量点云进行建筑物立面数据的提取,有利于提高后续分割拟合、三维建模及变化检测等处理的效率和稳定性。因此本文针对建筑立面点云数据的特点,提出了一种基于相邻扫描点角度间隔直方图的提取方法。首先介绍了固定式三维激光扫描获取的数据特点,然后对基于扫描线的建筑物立面数据提取方法应用于固定式三维激光扫描数据的局限性进行了分析,在此基础上提出了统计扫描角度范围内指定大小(如1°×1°)格网内扫描点的个数,以生成相邻扫描点角度间隔的二维直方图并转换成灰度图像,通过二值化和连通区域标记方法提取了建筑立面数据。试验证明本文方法是行之有效的。

地面三维激光扫描点云拼接影响因素分析

在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。采用法如(FOCUS)三维激光扫描仪开展了不同扫描分辨率、不同标靶数量、不同标靶分布和不同距离下的点云拼接试验,并采用SENCE软件对点云进行了拼接精度分析。试验结果表明,选择两测站的标靶表面的扫描点数量大致相等,并将4个标靶作为连接点,且放置在不同高度不规则排列时,点云拼接的精度最优。

车载激光扫描仪外参数标定方法设计与实现

提出了车载移动测量系统中激光扫描仪位置和姿态的标定方法.首先,定义了车载坐标系与激光扫描仪坐标系,将扫描仪的标定简化为2个坐标系转换参数的求取.然后,利用标准靶球球心和扫描仪特征点作为公共点,借助全站仪建立的临时水平坐标系的测量结果计算得到车载坐标系与扫描仪坐标系的转换参数.最后,通过多次试验分析了该方法的重复精度,而且在逸仙高架路上的实际车载数据采集和处理也验证了该方法的可行性.

三维激光扫描技术在数字城市中的应用

三维激光扫描技术具有精度高、速度快、真实感强、数据量大、作业安全等众多优点,应用领域日益广泛。通过三维激光扫描仪对建筑物进行扫描作业和数据处理,建立建筑物的三维模型,并以Leica的ScanStation2地面三维激光扫描仪为例,讨论激光扫描仪在数字城市中的应用。

TLS技术在表面复杂文物三维重建中的应用研究

以北京大学西门内一尊华表的数字化和三维建模为例,分析了地面三维激光扫描(TLS)技术在表面复杂纹理地物三维重建中的难点,并提出相应的解决方案,包括数据获取时扫描仪选择,反射片与表面无法完全贴合对多站点数据配准的影响,站点位置和脉冲频率对模型和纹理映射的影响,真三维模型构建中三维模型与二维纹理的准确映射问题等。该研究对地面三维激光扫描技术在其他文化遗产的记录、保存和建模中的应用具有一定的参考价值。

基于地面三维激光扫描技术的路面测量与数据处理

针对专用软件对扫描点云数据进行数据处理的过程,提出应用距离控制和时间控制相结合的扫描方法。结果表明应用激光扫描技术进行路面测量,可为道路的工程设计和竣工检验等提供详尽的几何信息,能够极大地提高工作质量和效率。