长直轨道精密准直测量方案研究与应用

针对长直轨道设备安装中的准直问题,提出一种结合全站仪和激光跟踪仪的简易准直测量方案。在仅有轴线首尾端控制点的情况下,无需建立三维控制网,仅利用高精度全站仪建立两端短直线基准,并以此确定激光跟踪仪坐标基准,实现直线中间段准直测量。实验结果表明,对于长约110m的实验轨道,该准直测量方案的平面直线精度优于0.2mm,满足精密安装的要求,且安装效率和可靠性相应提高。

大跨度桥梁桥面线形测量新方法

对于大跨径桥梁而言,在荷载试验中获得全桥线形状况具有很重要的意义。本文首先介绍了现有4种全桥线形测量方法及其特点,然后以某大桥静态荷载试验为例,重点讨论了地面三维激光扫描技术和地基雷达干涉测量技术的特点、数据采集、数据处理与变形对比。结果验证了新方法的有效性。

一种无像控点近景摄影测量方法

针对近景摄影测量需要布设一定数量控制点才能解算待测点物方坐标的问题,设计了一种组合装置以实现无像控点近景摄影测量。该组合装置由3台点位测量装置和1台数码相机组成。试验结果表明,在仅使用左右两张相片进行前方交会的情况下,该组合装置的点位测量精度可达到1~2 cm,且结果稳定可靠,该组合装置有良好的应用前景。

基于目标检测和角点检测的近景摄影测量控制点自动提取

在近景摄影测量技术的应用中,经常需要使用控制点将物空间坐标与像素坐标联系起来,因此,控制点的提取成为近景摄影测量数据处理中不可缺少的环节。本文将深度学习中的目标检测算法与传统角点检测算法相结合,实现了控制点的自动提取,提高了近景摄影测量数据处理的自动化程度。

利用激光跟踪仪三维控制网测量及其精度分析

随着社会的发展,工业化进程的推进,复杂的大尺寸精密工业制造业与精密设备安装及检校的需求越来越大,精度要求也越来越高。精密工程测量技术也在这些需求的推动下不断革新。激光跟踪仪已经在这类工业工程中广泛应用,起到了无法替代的作用,而且激光跟踪仪必不可少地使用于三维控制网的建立中。因此本文基于激光跟踪仪对三维控制网的设计、测量及其精度分析进行了研究。

基于SBAS-InSAR的北京地区地表沉降监测与分析

运用SBAS-InSAR获取北京地区的地表沉降信息,采用18景ENVISAT ASAR影像完成北京地区2007~2010年地表沉降的时空分析。结果表明,北京地区沉降不均匀较为严重,在昌平区、顺义区、通州区等区域出现多处沉降漏斗,且有连成一片并向东扩张的趋势;大部分地区的平均沉降速率在-150~10mm/a,沉降中心的最大沉降量超过400mm;地表沉降受地下水开采与城市化影响明显。

地基合成孔径雷达大坝监测应用研究

变形监测是滑坡、沉降等灾害监测的重要支撑手段。地基合成孔径雷达干涉测量技术可提供远距离、大范围、连续空间覆盖的形变结果,无需接触观测目标,在变形监测方面具有广阔的应用前景。利用地基合成孔径雷达系统对隔河岩大坝进行了变形监测实验,分析了环境因素的变化对监测结果产生的影响,对环境改正方法进行了比较,通过对改正结果的分析选取了相应的环境改正方法,并对大坝整体的监测结果进行了分析。实验结果表明,地基合成孔径雷达技术可获取高精度的大坝表面整体形变信息,有利于后期对大坝进行整体稳定性分析。

径向基神经网络的大桥形变预测

为解决由于材料老化、疲劳效应、荷载作用和环境变化等多种因素造成的大桥基础及上部结构形变影响,必须对大桥形变及其影响因素进行监测.针对大桥形变影响因素复杂多变的特点,采用径向基神经网络形变预测模型,推导了网络参数的改进算法,利用大桥实际监测数据,建立了径向基网络形变预测模型.研究结果表明:该方法在水平方向和垂直方向均能够达到4 mm以内的形变预测精度,能够为大桥的安全运行提供保障.

GB-SAR影像坐标到三维地形坐标转换方法

为提高地基合成孔径雷达(GB-SAR)影像二维坐标到地方三维坐标转换的全局精度和可靠性,克服传统相似变换参数估计法的局限性,提出三维激光扫描数据辅助GB-SAR影像坐标三维变换方法。首先推导了相似变换参数估计法缩放因子的计算公式。分析结果表明相似变换法在目标处于不同相对高度条件下的计算精度不均匀,仅适用于距离雷达较远、范围较小的局部区域,并且相对于雷达中心的高度变化不能过于剧烈。由此提出利用三维激光扫描技术提供外部高程信息,依据GB-SAR成像几何投影原理,在投影面上完成点云和像元的匹配,实现GB-SAR影像坐标到地方三维坐标的变换计算。最后,结合GB-SAR隔河岩坝体高边坡变形监测试验,验证了该方法的有效性。研究成果有利于实际GB-SAR监测应用中对变形的三维解译和分析。

局部相位相关法在密集匹配中的应用及精度分析

传统相位相关算法广泛应用于图像配准与拼接中。本文通过对双目立体像对的加窗二维傅里叶变换,采用局部相位相关法获取互相关功率谱,实现图像局部相位相关,得到图像窗口间的亚像素级平移参数,进而获得窗口中心处的视差值。试验结果表明,在选择合适的窗口尺寸下,该算法匹配精度较高,且对随机噪声和光照变化具有较强的稳健性。

大跨度桁架节点空间位置的测定技术

大跨度钢结构桁架的高精度安装定位是实际工程中经常面临的问题。本文针对大跨度钢结构体的特点,研究了采用无接触测量的方式确定桁架杆件节点空间位置的理论与方法,推导了计算公式。实际试验结果计算表明其在数据获取和处理上具有实用性、准确性和高效性。

基于点云间最短距离“中位值”的变形计算

点云数据具有高精度和高密度的特点,可以很好地表现细节,但对同一区域两次的扫描点具有不可重复的特点,给基于地面三维激光扫描的散乱点云进行变形分析带来了困难。本文介绍根据确定的边界,对点云进行网格分割和基于最短距离取"中位值"的变形计算方法。试验数据表明该方法计算简单有效。

GBInSAR河流滑坡变形监测应用

对城市中河流滑坡进行变形监测与分析掌握滑坡体形变规律,是滑坡安全性评估的重要手段。针对南宁邕江柳沙半岛滑坡灾后加固过程中稳定性,采用GBInSAR技术对该滑坡进行连续高精度变形监测,同时结合时间序列分析方法获取了该滑坡体的二维形变时间序列图以及特征点的形变时间序列。变形监测与分析结果表明,滑坡体上的加固带处已基本稳定,加固带上大部分PS点的形变在1 mm以内;滑坡体的大部分区域的形变基本在4 mm以内,且形变呈明显的非线性变化;GBInSAR技术可以快速、有效地获取河流滑坡整体形变信息及形变的演化过程。

基于Android的精密三角高程测量系统开发及应用

与普通水准测量相比,精密三角高程测量在特殊环境下的作业效率更高,为推广该测量方法的使用,开发一个功能完善的精密三角高程测量软件是必要的。本文在Android精密三角高程测量软件基础上,结合Android程序设计和精密三角高程测量系统的作业需求,开发了Android平台精密三角高程测量系统。在中国某长江大桥精密三角高程测量的应用中,通过将测量结果与普通二等水准测量数据进行检核与对比,证实该系统能够满足普通跨江水准测量作业的要求。

全站仪斜入射角锥棱镜的测角误差分析

在介绍了角锥棱镜的结构和观测原理的前提下,分析了角锥棱镜在全站仪激光斜入射情况下引起的测角误差。建立了棱镜的加工误差和棱镜框架结构两方面引起的斜入射条件下的测角误差模型。最后通过对不同品牌的角锥棱镜进行斜入射测量实验,验证了理论模型的正确性。

基于地基雷达的斜拉索环境振动测试研究

IBIS-S是基于微波干涉测量技术的一种微变形监测系统,它的超高数据采集频率,动态测量等特点使它能够快速、准确地获取目标物的振动频率。本文提出了全新的利用IBIS-S系统测试斜拉索张力的方法,研究了IBIS-S动态监测"南京眼"斜拉桥的实验方案及监测结果,通过对数据频谱分析获取了斜拉索的振动频率。实验结果表明,斜拉索振动频率随着斜拉索长度的规律性变化和理论变化规律一致,因此该方法可以在斜拉索张力测试中应用。

基于MS60全站扫描仪的隧道断面自动化检测

传统的隧道断面提取方法各有优势,但也都存在其明显的缺点。全站扫描仪应用于隧道断面的自动检测,不仅有全站仪测点精度高的优点,还有三维激光扫描仪快速扫描海量点云的优势,可以为隧道断面的检测提供理想的解决方案。本文主要研究徕卡MS60全站扫描仪应用于隧道断面自动化检测的方法。首先介绍了全站扫描仪的基本原理,然后阐述了全站扫描仪单点法隧道断面检测和点云法隧道断面检测的主要内容,最后将单点法检测的断面椭圆与点云法检测的断面椭圆进行了对比,从而相互验证两种方法的可靠性。为今后隧道断面自动化检测提供了一些新的思路。

激光扫描技术在回转窑动态检测中的应用

为了对回转窑进行快速高效的检测,考虑引入三维激光扫描仪。使用三维激光扫描仪所获取的数据量大,在点云拟合方面,使用相关软件处理耗时长,如何对回转窑点云数据进行自动化处理就成了解决问题的关键,本文研究了回转窑三维激光扫描数据的处理流程,包括点云预处理及点云拟合,通过编程实现了回转窑轮带的自动拟合算法,比较分析了不同参数对于轮带拟合的时间效率影响、拟合精度影响。

一种选权迭代法的半参数回归模型在滑坡预测中的应用

传统抗差估计中的选权迭代法无法探测到模型的系统误差,而基于补偿最小二乘原理的半参数模型可以较好地分离出系统误差。通过建立选权迭代法的半参数回归模型,利用时间序列法、L曲线法分别确定模型中的正则化矩阵及平滑因子,并利用选权迭代法重新定权,同时降低了观测粗差和系统误差对参数估值的影响。通过仿真算例,并以重庆奉节县大坪滑坡实测数据为例,验证了选权迭代法的半参数回归方法应用到三峡库区滑坡预测的有效性和优越性。

测量的广义可靠性研究

首次给出了广义可靠性的定义,对于测量误差理论进行了进一步论述,分析了偶然误差的系统性影响和系统误差的偶然化两大问题,讨论了目前流行的测量不确定度概念,指出了广义可靠性的研究内容和若干应用,对于测量方案设计、平差数据处理、仪器检定以及测量规范的理解等具有一定参考意义。