【技术实现步骤摘要】
本文专利技术涉及到一种基于三维激光扫描技术的边坡位移监测方法,属于地理信息领域和三维激光
技术介绍
传统的测绘数据都是进行单点采集的,随着地面三维激光扫描仪应用到测绘行业,为解决边坡数据采集和分析提供了新的方法与手段,在此提出一种基于地面三维激光扫描技术的边坡位移监测方法,通过三维激光扫描技术获取高精细海量点云,基于点云提取特征点作基于点的水平、垂直监测位移分析,同时以点云为基础,生成DEM,提取等高线、断面线等作基于线、面的整体位移分析,以弥补传统测绘方法(如全站仪等)采样点少,监测方式单一,难以反映变形的全部特征的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于三维激光扫描技术,直接获取边坡实体三维数据完整的采集,进而快速重构出边坡实体目标的三维模型及点、线、面、体、空间等各种监测基础数据。通过充分三维激光扫描技术获取的海量点云信息,提供基于监测特征点的水平、垂直位移监测变化量、不同监测时期监测点数据库管理方法;同时基于海量点云信息,以便利方式提取监测点云一定范围内等高线、等值线及断面线等,做基于线的位移监测;生成DEM,以栅格数据格网化,做基于形变区域的位移监测,以此多种方式,充分利用三维激光扫描技术优势,提供一种全新的边坡位移监测方法。为实现上述目的,首先使用地面三维激光扫描系统在目标区域采集边坡点云数据,地面三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、扫描仪旋转平台、软件控制平台、电源盒其他附件设备共同构成。三维激光扫描技术的核心是激光发射器、激光反射器、激光自适应聚焦控制单元、CCD技术和光机电自动传感装置等,据此获取精密三维激光点云数据。通过在 ...
【技术保护点】
一种基于三维激光扫描技术的边坡位移监测方法,首先使用地面三维激光扫描系统在目标区域采集边坡点云数据,地面三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、扫描仪旋转平台、软件控制平台、电源盒其他附件设备共同构成。三维激光扫描技术的核心是激光发射器、激光反射器、激光自适应聚焦控制单元、CCD技术和光机电自动传感装置等,据此获取精密三维激光点云数据。通过在目标区域摆设固定的监测标靶作为监测特征点,以固定区域布设拼接转换控制点,为精密的三维空间点云坐标信息提供边坡监测数据基础。然后按如下步骤操作:步骤1、在边坡监测区域均匀摆设目标标靶或其他监测物,做监测特征点使用;步骤2、在适当区域架设地面三维激光扫描系统,针对边坡监测区域做整体精细扫描,获得点云数据;步骤3、点云预处理,导入扫描站大地坐标,对扫描点云做整体拼接、坐标转换,保证不同时期点云数据处于同一大地坐标系;步骤4、根据点云生成灰度图;步骤5、边坡点云噪点编辑,保留兴趣区域精密点云;步骤6、基于监测点作水平、垂直位移监测提取分析;6.1在点云生成的灰度图,做图像匹配,提取标靶中心点三维坐标,添加至监测点数据库;6.2在三维点云视图点选特征点,添加至 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于三维激光扫描技术的边坡位移监测方法,首先使用地面三维激光扫描系统在目标区域采集边坡点云数据,地面三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、扫描仪旋转平台、软件控制平台、电源盒其他附件设备共同构成。三维激光扫描技术的核心是激光发射器、激光反射器、激光自适应聚焦控制单元、CCD技术和光机电自动传感装置等,据此获取精密三维激光点云数据。通过在目标区域摆设固定的监测标靶作为监测特征点,以固定区域布设拼接转换控制点,为精密的三维空间点云坐标信息提供边坡监测数据基础。然后按如下步骤操作:步骤1、在边坡监测区域均匀摆设目标标靶或其他监测物,做监测特征点使用;步骤2、在适当区域架设地面三维激光扫描系统,针对边坡监测区域做整体精细扫描,获得点云数据;步骤3、点云预处理,导入扫描站大地坐标,对扫描点云做整体拼接、坐标转换,保证不同时期点云数据处于同一大地坐标系;步骤4、根据点云生成灰度图;步骤5、边坡点云噪点编辑,保留兴趣区域精密点云;步骤6、基于监测点作水平、垂直位移监测提取分析;6.1在点云生成的灰度图,做图像匹配,提取标靶中心点三维坐标,添加至监测点数据库;6.2在三维点云视图点选特征点,添加至监测点数据库。步骤7、监测点数据库不同时期相同点位水平、垂直位移曲线查看,并导出规范的监测报表;步骤8、将坡体点云编辑投影,生成精细DEM模型;步骤9、根据点云提取断面线及剖面线等,用于坡体整体线性监测分析;步骤10、根据DEM模型生成等值线;步骤11、根据坡体DEM模型,与历史时期模型比较分析,做变化区域监测分析。2.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描技术的边坡位移监测方法,其特征在于:步骤1中所述,在边坡监测目标区域固定摆设标靶或其他标志物,确保不同时期外业扫描均能精细扫描到监测标靶,依此完成标靶布设,同时需在地质稳定区域布设大地坐标系控制点,并能获取得到这些控制点在三维激光扫描坐标系下坐标,以便用于点云大地坐标转换。3.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描技术的边坡位移监测方法,其特征在于:步骤3所述获取控制点(位于地质稳定区域)在点云扫描坐标系下坐标及其在大地坐标系下坐标,以三对以上控制点通过拼接转换,将点云坐标由扫描仪坐标系转换至统一的大地坐标系,点云坐标拼接转换目的在于确保不同历史时期获取...
【专利技术属性】
技术研发人员:张云,文学虎,应国伟,陈勇,吴思,张金花,朱旭波,龚书林,
申请(专利权)人:国家测绘地理信息局第六地形测量队,武汉海达数云技术有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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