一种塔式古建筑形变监测与分析的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种塔式古建筑形变监测与分析的方法及装置，该方法包括：根据三维激光扫描仪获取待测塔式古建筑的点云数据；通过全站仪获取所述待测塔式古建筑周围控制点坐标，建立监测绝对坐标系；所述控制点为在所述待测塔式古建筑周围布设的标靶控制点；将所述点云数据配准到所述绝对坐标系；对所述待测塔式古建筑的单根柱子的偏移、单层的偏移、整体偏移、整体倾斜和扭转，进行形变处理分析。本发明专利技术获取塔式古建筑的结构数据全面且精确，以便能够及早制定合理的保护方案防止古建筑物形变危害加速发展。

【技术实现步骤摘要】
一种塔式古建筑形变监测与分析的方法及装置
本专利技术涉及测绘科学
，特别涉及一种塔式古建筑形变监测与分析的方法及装置。
技术介绍
三维激光扫描技术是一种全新的测绘手段，利用激光测距的原理，获取被测物体表面大量的密集离散点的三维坐标、反射率等信息进行全方位、各角度、内外全面和无接触式的数据采集，可快速建立出被测物体的三维模型及线、面、体等各种图件数据，凭借其高效率、高精度、不接触古建筑本体的优势，在古建筑勘测中受到越来越多的重视。比如以山西应县木塔为例,该塔又称佛宫寺释迦塔,位于山西省应县城内西北隅。木塔建于辽代清宁二年(1056)是我国现存最高最古老的木构塔式建筑，历史文化价值极高。近1000年来，木塔经受过多次强烈地震影响和人为破坏，木材性质发生变化，承载能力减弱，下部几层构件遭到损坏，使木塔整体产生了倾斜和扭转，而且随着时间的推移日趋严重。对应县木塔进行保护是古建筑文化遗产保护领域的重要工作，为了科学地对木塔进行保护，需要了解木塔的现状，对木塔的形变情况进行全面的分析，以便制定合理的保护方案，确保木塔安全、传承千年文明。近年来多次对木塔进行了研究分析，隋坤等人利用工程测量方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔式古建筑形变监测与分析的方法，其特征在于，包括：根据三维激光扫描仪获取待测塔式古建筑的点云数据；通过全站仪获取所述待测塔式古建筑周围控制点坐标，建立监测绝对坐标系；所述控制点为在所述待测塔式古建筑周围布设的标靶控制点；将所述点云数据配准到所述绝对坐标系；对所述待测塔式古建筑的单根柱子的偏移、单层的偏移、整体偏移、整体倾斜和扭转，进行形变处理分析。

【技术特征摘要】
1.一种塔式古建筑形变监测与分析的方法，其特征在于，包括：根据三维激光扫描仪获取待测塔式古建筑的点云数据；通过全站仪获取所述待测塔式古建筑周围控制点坐标，建立监测绝对坐标系；所述控制点为在所述待测塔式古建筑周围布设的标靶控制点；将所述点云数据配准到所述绝对坐标系；对所述待测塔式古建筑的单根柱子的偏移、单层的偏移、整体偏移、整体倾斜和扭转，进行形变处理分析。2.如权利要求1所述的一种塔式古建筑形变监测与分析的方法，其特征在于，所述根据三维激光扫描仪获取待测塔式古建筑的点云数据，包括：采用中远程三维激光扫描仪获取待测塔式古建筑的外部点云数据，生成外部点云模型；采用近程三维激光扫描仪获取待测塔式古建筑的内部点云数据，生成内部点云模型；将所述点云数据配准到所述绝对坐标系，包括：将所述外部点云模型和内部点云模型均配准到所述绝对坐标系。3.如权利要求2所述的一种塔式古建筑形变监测与分析的方法，其特征在于，将所述外部点云模型配准到所述绝对坐标系，包括：在配准中将所有特征约束作为观测值，将每一站点云的空间转换参数及部分未知约束作为待定参数进行整体的间接平差；根据求解的空间转换参数直接对原始点云进行空间变换；进行多站点云的整体配准时，以控制约束作为基础，以标靶控制网为基准，构造点约束误差方程；当配准的平均误差小于第一预设阈值时，完成外部点云模型配准到所述绝对坐标系；所述构造点约束误差方程的结果为所述配准的平均误差。4.如权利要求3所述的一种塔式古建筑形变监测与分析的方法，其特征在于，将所述内部点云模型配准到所述绝对坐标系，包括：同一层的点云通过标靶纸为特征点配准，上下层点云以楼梯上同名点、同名面为特征进行配准，完成第一次配准；在所述第一次配准的基础上，根据ICP算法完成第二次配准，实现将所述内部点云模型配准到所述绝对坐标系。5.如权利要求4所述的一种塔式古建筑形变监测与分析的方法，其特征在于，将所述外部点云模型和内部点云模型均配准到所述绝对坐标系，包括：将所述外部点云模型和内部点云模型均配准到所述绝对坐标系，生成整体的点云模型；构建点特征误差方程进行配准；当配准的平均误差小于第二预设阈值，完成所述外部点云模型和内部点云...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭可才，
申请(专利权)人：北京申信达成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11