基于三维激光扫描技术的建筑物变形监测应用

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1、综述基于三维激光扫描技术的建筑物变形监测应用Applicationofbuildingdeformationmonitoringbasedon3dlaserscanningtechnology王宗辉（甘肃林业职业技术学院，甘肃天水741020）摘要：建筑物变形监测是建筑施工后期的一项重要工作。传统的变形监测作业强度大、工作效率低等直接制约建筑物的基本应用。三维激光扫描仪的工作模式能更好的替代传统作业模式，文中通过实际案例分别应用三维激光扫描技术和全站仪技术对建筑物进行变形监测工作，对后期数据进行对比分析，更直观的反映出三维激光扫描技术在建筑物变形

2、观测工作中的可行性。关键词：三维激光扫描技术；变形监测；精度分析Abstract:Buildingdeformationmonitoringisanimportantworkinconstructionsurvey.Thetraditionaldeformationmonitoringworkintensityisbig,theworkefficiencyislowandrestrictsthebasicapplicationofthebuildingdirectly.3Dlaserscannercanbetterreplacethetradit

3、ionalmodeofoperation.Inthispaper,thethree-dimensionallaserscanningtechnologyandthetotalstationtechnologyareusedtomonitorthedeformationofthebuilding,andthecontrastiveanalysisofthelaterdataismoreintuitive.TheFeasibilityof3DLaserScanningTechnologyinBuildingDeformationObservation

4、.Keywords:3Dlaserscanningtechnology；deformationmonitoring；accuracyanalysis中图分类号：TU74文献辨识码：B文章编号：1003-8965(2017)02-0070-031引言角度观测值α（即水平角）和纵向扫描角度观测值β（仰角或俯角），推算坐标方位角和竖直角，结合测站坐标，建筑工程的质量对社会的建设及人们的生命安全产生计算目标点的坐标（X,Y,H）。计算方法为：巨大的影响，因此提升建筑工程的质量与安全是建筑行业[1]X=D⋅cosβ⋅cosα未来发展的必然趋势。而建筑物变

5、形监测是建筑施工后期的一项重要工作，为了保证建筑物在施工、使用和运行Y=D⋅cosβ⋅sinα中的安全，以及为建筑物的设计、施工管理及科学研究提H=S⋅sinβ供可靠的资料，需要对建筑物在运行期间进行稳定性观测[2]。由于建筑物在使用期间受力不均匀导致建筑物发生沉具体工作原理和坐标计算原理见图1、图2。降、倾斜、裂缝甚至垮塌，将直接影响建筑物的使用寿命。故通过高精度的测绘工作，在建筑物正常使用过程中监测其变形值，确保建筑物的正常使用是施工后期的一项重要工作。传统的建筑物变形监测手段主要通过水准仪、全站仪及GPS等仪器采集单点数据进行变形分

6、析，工作程序复杂、工作效率低等因素制约了建筑物变形监测工作。三维激光扫描技术是继GPS空间定位技术之后的又一项测绘技术革命，通过高精度、高速度的三维数据获取模式，大量应用于城市三维建模、隧道监测、桥梁测绘、建筑及古迹测量等工程项目。随着三维激光扫描技术的不断发展，由逐点扫描的工作模式发展成为面扫描的模式，也为我们通过三维扫描技术应用于建筑物的变形监测奠定了技术基础。图1三维激光扫描仪工作原理2三维激光扫描技术简介3三维激光扫描技术在建筑物变形监测三维激光扫描仪主要部件为激光发射器和接收器，利中的应用用发射器发射激光脉冲信号，经物体表面反射，反向同

7、路径传送至接收器，获取距离D；控制编码器同步横向扫描按照传统的建筑物变形监测是对建筑物进行水准测量甘肃省教育厅科研项目,编号：20158-15770综述以观测建筑物的沉降变形值，全站仪观测坐标以确定建筑采用扫描测量方式进行数据采集，为了提升观测精度，观物的位移变形值，进而对观测数据进行比对分析，其重在测过程中使用天宝OverScan功能。同时为了检验关键点发现建筑物的关键点变形，无法体现建筑物的局部变形和精度，在关键点设置十字标记，利用0.5″全站仪进行数整体变形。三维激光扫描技术对建筑物的表面采集周期性、据采集，分析三维激光扫描仪和全站仪的精度

8、差异。具体全面性点云数据，以立体的三维建模软件为展现平台，构使用的仪器参数见表1。建建筑物的三维立体模型，更有效、更直观的反映建筑物依据