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针对盾构隧道收敛直径难以快速提取的问题,该文提出利用移动激光扫描技术获取的点云数据来提取收敛直径的方法.利用点云的强度信息结合k-d树算法和IDW插值方法生成隧道正射影像,基于canny算子和霍夫变换识别隧道每一圆环内的封顶块,并根据环内其他环片与封顶块的相对位置关系来划分环片,取水平直径所在附近的邻接块或标准块两段圆弧点进行圆拟合并在拟合前剔除粗差,圆拟合得到的直径作为该环的收敛直径,并通过与全站仪测量方法测得的收敛直径进行对比验证了本方法的精度.结果表明,该方法在快速获取盾构隧道收敛直径的同时也能有较高的精度. 相似文献
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给出了测定与计算钢环圆心坐标和半径的方法,按照最小二乘原理进行求解,并根据实际数据进行了验证和分析,实现了地铁盾构隧道洞门钢环圆心坐标的精确测定。 相似文献
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提出了利用二次曲线拟合地铁隧道中轴线方法, 建立了地铁里程与隧道盾构环片之间的对应关系。首先沿中轴线对隧道盾构环片进行分割, 针对分割后盾构片上附着的金属支架等噪声点, 提出基于隧道设计半径的粗滤噪和基于多项式拟合的精滤噪相结合的滤噪方法, 然后对滤噪后的两期隧道点云分别建立数字表面模型(DSM)并进行叠加分析, 获取不同里程处的隧道形变情况。试验表明, 该方法可获得地铁隧道内任意处的形变量, 可为相关研究工作提供借鉴。 相似文献
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移动激光扫描技术具有获取数据速度快、点密度大、精度高、无需拼站等优点,本文利用该技术获取的点云数据对隧道形变检测方法进行了研究和应用。首先,结合边界检测算法和随机抽样一致性算法计算隧道的空间中轴线,在此过程中省去了传统方法中对大量点云进行旋转的过程。其次,采用k近邻法计算各断面的缓冲区对点云进行分块,并利用投影法构建断面点集,提高了断面点集获取的速度。最后,提出了一种迭代椭圆拟合去噪的方法,在拟合出断面线的同时去除了噪声。最终通过与全站仪获取的断面数据进行对比验证了该方法的精度并将其应用在某段圆形盾构隧道上,采用隧道检测小车获取点云数据,每隔2 m截取一个断面,然后通过与理论断面的对比分析了隧道的形变情况。 相似文献
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由于隧道洞门存在测量放样和洞门安装施工误差,洞门施工完成后的实际中心坐标与洞门圈设计中心坐标存在偏差,需要实际测量确定盾构洞门中心坐标。本文研究利用全站仪免棱镜测距的新技术,开发盾构隧道洞门中心坐标检测的测量程序,提高检测工作效率。 相似文献
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张兴汉 《测绘与空间地理信息》2023,(2):222-224
为使GNSS高快速转化为正常高,需要进行高程异常拟合以获取二者之间的转化差值,通常通过构建数学模型拟合某个区域内的似大地水准面计算高程异常,但数学模型不能顾及拟合点与检核点之间的相对位置关系。为解决上述问题,采用相比数学模型具备更高拟合精度的距离加权模型,对2种距离加权模型在同一案例中的高程异常拟合对比。结果表明,二次曲面模型平均绝对误差为0.037 1 m,移动曲面模型为0.011 5 m, Shepard插值为0.010 6 m,基于二次曲面的移动曲面模型相比二次曲面模型有较大的精度提高,Shepard插值法相对移动曲面模型拟合精度有一定提高。距离加权模型在高程异常拟合中精度高于数学模型,以Shepard插值法最优。 相似文献
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隧道中轴线不仅能够检核隧道竣工测量,而且在隧道变形监测中其精度直接影响横断面提取的准确性。本文提出一种精确提取隧道全局中轴线的方法:首先将隧道三维点云投影至水平面形成平面点云,并采用Delaunay三角网算法获取点云边界;其次利用点云边界中转折点间的距离与隧道直径的关系提取出隧道边界线;然后依据隧道边界和中心的几何关系提取出水平中轴线,并以此提取隧道横断面;最后对隧道横断面进行空间圆模型拟合生成隧道中轴线。通过实验分析,本文方法能够适应于长距离、弯曲型隧道,为隧道中轴线提取研究提供借鉴依据。 相似文献
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针对中国散裂中子源（CSNS）隧道内装置区永久点采用常规GPS三脚架观测模式中对中整平和仪器高量取精度差等问题,提出了一种高精度的仪器对中和超大仪器高的测量方案。该方案设计可微调的屋顶支架、目标半球垂准镜,实现了仪器的稳固安置和精确对中;改造GPS天线头支架适于放置目标球,以便采用激光跟踪仪获取高精度的超大仪器高;最后通过激光跟踪仪对隧道内6个装置区永久点重复两次测量,并与钢尺测量结果进行比较。结果表明,该方案可实现高30 m内仪器0.5 mm的对中精度和0.2 mm的量高精度,避免了卷尺测量尺长受拉伸影响的缺点,有效解决了CSNS装置永久点的精密对中和超大仪器高的获取,也为同类点位的对中和仪器高测量提供了借鉴和参考。 相似文献
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近年来,架站式三维激光扫描技术广泛应用于盾构隧道收敛监测,但频繁换站降低了外业测量的效率。同时,在激光点云拟合计算收敛点坐标时,收敛点位置会随着隧道变形而变化,因而,点云曲线拟合难以确保得到不同时间、同断面、同收敛点坐标,影响了收敛值的精度。自主研发了一款经济适用且高效可靠的移动激光扫描监测系统,解决了架站式三维激光扫描监测效率低下的问题。针对收敛值计算方法存在的问题,详细讲解了基于隧道平铺图的收敛值计算方法,具体过程如下:首先,经过点云标准圆投影并展开,再经过图像栅格化、内插及增强处理得到隧道平铺图;其次,通过图像二值化、连通域分析、自动识别及人工纠正环缝,准确划分隧道每环点云;接下来,绘制每环管片接缝在平铺图的位置,求出每环收敛定点方位;最后,通过分管片拟合,计算收敛定点坐标并推出收敛值。计算实例表明,移动激光扫描收敛值重复结果差值均在1.5 mm以内,由此可知,提出的计算方法可用于单圆盾构隧道进行高效收敛监测,且精度可靠。 相似文献
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针对存在噪声的点云数据,采用常规方法拟合效果精度不高的问题,提出了一种有效改善拟合精度的方法。在移动最小二乘的基础上,考虑观测量存在噪声的情况,通过设定阈值剔除噪声,从而得到精度较高的结果。通过相关实验可知:本文方法可有效剔除点云数据中的噪声,提高拟合结果的精度,稳定性更好。 相似文献
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管片错台是地铁盾构隧道全生命周期中常见的一种隧道病害。错台量过大,可能会使成型的隧道发生大面积的破损和渗漏,对地铁隧道的耐久性和安全性产生极大的威胁。基于三维激光扫描技术的错台检测通过确定环缝位置提取环缝两侧的断面,继而分析错台量。目前的环缝位置识别需要将点云数据转化为正射影像,再采用人工标注的方法,该方法效率低,精度极易受作业人员的影响。本文提出了一种基于螺栓孔特征点云的地铁盾构隧道环缝识别方法,无需生成正射影像,充分利用盾构隧道既有特征点云,能够准确、快速地识别环缝位置,并在此基础上结合杭州市实际地铁工程进行环间错台检测以验证该方法。结果表明,相较于传统的隧道检测手段,该方法效率高,检测全面且监测结果能够达到工程应用的精度要求。 相似文献
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为了解决工程测量中圆柱体拟合问题,提出了基于粒子群优化算法的圆柱体拟合方法.相较于传统的最小二乘法,该方法原理简单,实现方便,不依赖于初值选取.为验证该算法的有效性,利用隧道环片点云数据进行了实验.结果表明,该算法收敛速度快,拟合精度与最小二乘法相当,能满足实际工程测量中圆柱体拟合的应用需求. 相似文献
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盾构隧道施工测量中,对于联系测量的精度要求较高.为消除棱镜纵轴误差在联系测量短边处的影响,本文提出了调换棱镜顺序和棱镜"正倒镜法"两种方法,理论分析比较这两种方法,及其相对于传统测量方法的优越性.采用调换前后视棱镜的方法,偶数站时,可削弱甚至消除棱镜纵轴误差的影响.棱镜"正倒镜法",可完全消除纵轴误差对水平角的影响.对洞门中心测定运用最小二乘法,拟合出洞门所在的空间平面及空间球面,二者交线即为所求空间圆.通过某地铁盾构实际数据,结合盾构机进洞情况,验证了本文提出方法的可行性. 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2016,(11)
由于地铁盾构环片附着了大量的螺栓和螺丝以及隧道内壁上安装的大量金属支架、电器设备等附属物,使得获取的激光点云数据包含了大量的非隧道内壁点(以下简称非点),从而影响到隧道点云在形变监测、三维建模等方面的应用。本文提出基于区域分割的椭圆柱面模型方法来滤除非点,将地铁隧道横截面视为椭圆(根据盾构施工特点),利用获取的隧道原始点云数据提取出隧道中轴线,并沿隧道中轴线正交方向将点云分割为等间隔区域,然后利用各区域的点云分别迭代拟合为椭圆柱面,从而实现对隧道内壁非点的自动滤除。实验结果表明,该方法能够有效滤除隧道内的非点,为三维激光扫描技术用于地铁隧道形变监测提供高质量的点云数据。 相似文献
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利用切比雪夫多项式拟合卫星轨道,用经验统计法确定轨道不同弧段数据的满足精度要求的拟合阶数区间,发现非最佳拟合阶数会引入较大的拟合噪声,因此在精密计算时应选择最佳拟合阶数。本文用此多项式拟合卫星钟差,能达到内插钟差同等的精度,而且与拉格朗日滑动内插相比,拟合残差序列分布更好,计算效率更高;提出利用残差自相关进行精度评定的方法,当精度变化微小时相比一般的精度评定方法具有明显优势。 相似文献
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《测绘科学》2021,(6)
针对目前系统检校常用方法中大多依赖手工提取点时无法准确获得检校点、绝对精度较低、对实际数据的适用性差等问题,该文结合自主研发的车载激光雷达测量系统,提出一种利用带有反射片的特制球形标靶利用距离阈值插值算法快速、方便且准确地对车载激光雷达测量系统进行外参数检校的方法,弥补了常规方法的缺点,提高了检校算法的实用性。通过实验对绝对精度、相对精度的分析结果表明:与传统方法相比,该方法可以完全弥补常规方法中提取的检校点不准确、精度低等缺点,适用性及实用性更强;在绝对精度方面,整体水平精度达到0.05 m以下,高程精度达到0.06 m以下;在相对精度方面,拟合检校球直径精度达到0.003 m以下,距离精度达到0.002 m以下,证明此方法的精度、适用性完全满足当前车载激光雷达测量系统检校的精度需求。 相似文献