三維激光掃描技術在工程測量中的應用

Summary：在鐵路隧道工程測量過程中，越來越關注先進測量技術的有效應用，在各類技術中，三維激光掃描技術是典型代表。通過該類技術的綜合應用，可以使鐵路隧道工程測量質(zhì)量、測量水平得到顯著提升，進而為整體工程更安全高效施工建設提供必要支持?；诖?，本文重點探究三維激光掃描技術特點、原理及在鐵路隧道工程測量過程中的應用策略等相關內(nèi)容。Keys：鐵路隧道；工程測量；三維激光掃描技術；應用策略引言在鐵路隧道工程測量過程中有效應用三維激光掃描技術，可以呈現(xiàn)出十分顯著的優(yōu)勢和應用價值。在應用該技術的過程中可以使數(shù)據(jù)采集精準度得到切實提高，采集速度有效加快，因此，在這類工程的測量過程中可以呈現(xiàn)出十分顯著的優(yōu)勢，同時在應用該技術過程中，要著重關注相對應的流程、步驟等相關內(nèi)容，進而使技術應用體現(xiàn)出根本性價值，為鐵路隧道工程取得良好效能提供必要保障。1三維激光掃描技術的特點及應用原理三維激光掃描技術是測量領域一種全新的測量方法，在具體運用過程中可以有效實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)建模，同時采集速度更快，精度更高，在采集點、數(shù)據(jù)量方面可以有效拓展，因此，在當前鐵路隧道工程測量過程中可得到有效應用，這樣能為數(shù)據(jù)采集精度、速體度提升提供必要保障，同時可以提供三維真實影像模型，對于隧道內(nèi)部具情況進行充分呈現(xiàn)。該技術應用原理主要體現(xiàn)在，對鐵路隧道工程進行測量過程中，有效匹配相對應的三維激光掃描系統(tǒng)，在相關系統(tǒng)軟件以及掃描儀的綜合作用下針對內(nèi)部構(gòu)件和工程施工運行的具體情況進行充分分析，收集和整理各類數(shù)據(jù)，然后利用計算機總線控制模式，對于測距掃描模塊進行充分應用，然后針對各類數(shù)據(jù)進行微處理器和存儲器的有效整理和整合利用，以此確保計算機系統(tǒng)向控制儀器發(fā)出相對應的指令，然后對于各類測量數(shù)據(jù)進行實時儲存和有效應用，通過這類模式的有效推動，這樣可以使測量精準度得到顯著提升，進而為工程測量提供必要條件。2三維激光掃描技術在鐵路隧道工程測量中的應用策略2.1結(jié)合鐵路隧道工程測量要求制定相關工作計劃在針對三維監(jiān)控掃描技術進行應用的過程中，對于鐵路隧道工程測量方面而言，需要結(jié)合測量的具體要求和行為標準制定更切實有效的工作計劃，這樣才能為該類技術在隧道工程測量方面取得良好成效提供必要支持。同時也要結(jié)合相對應的計劃內(nèi)容匹配相對應的儀器設備，這樣才能為計劃的有效執(zhí)行提供必要保障。在計劃中要結(jié)合具體的檢測需求，對掃描長度進行充分明確，同時也要把握掃描隧道的里程區(qū)間，并且結(jié)合相關要求匹配對應的輸入設計值。在計劃之前要有效利用導入里程區(qū)間的設備限界和建筑限界為后續(xù)數(shù)據(jù)測量提供支持。且做好比較分析，同時對于測量密度也要進行有效明確，結(jié)合鐵路隧道地面的具體情況和進度要求，在更大程度上提升掃描儀的分辨率。除此之外，在工作計劃的制定和動態(tài)調(diào)整方面，要在外業(yè)工作、內(nèi)業(yè)工作方面進行有效明確，對于鐵路隧道結(jié)構(gòu)來說，在應用該技術的過程中要匹配三維掃描設備，確保設備可以抬上地鐵軌道，并且設定相對應的參數(shù)，掃描設備跟著隧道和機頂參數(shù)同步運行。通過掃描模式獲得相對應的隧道數(shù)據(jù)，在完成掃描之后，在現(xiàn)場對于各類掃描數(shù)據(jù)進行檢驗，使其符合相對應的設計要求在內(nèi)業(yè)工作中要通過三維激光掃描儀對隧道結(jié)構(gòu)的整體數(shù)據(jù)進行有效處理，首先要進行數(shù)據(jù)的預處理，并且提取斷面數(shù)據(jù)，做好橢圓度的分析，并且生成相關成果，然后對高清影像圖進行導出，并做好病害方面的標注，以此為工作計劃的切實可行性提供必要支持[1]。2.2注重做好外業(yè)掃描作業(yè)在鐵路隧道工程的測量中，對于外業(yè)掃描作業(yè)進行有效加強，這是核心內(nèi)容。在這個過程中可以通過三維激光掃描技術的有效應用，體現(xiàn)出應有的測量效果，在掃描作業(yè)過程中要有效選用APM定位法，在隧道中間匹配相對應的掃描儀，同時在距離掃描儀5~6米的部位放置相對應的起油棱鏡，并設定相關參數(shù)，然后有效做好掃描。確保掃描工作結(jié)束之后，工作人員要通過全站儀模式針對掃描儀的具體情況進行有效檢測，確保其足夠精準，絕對定位，然后進一步測量球棱鏡，使其更有效完成相對應的定向任務。相關工作人員在掃描之前要通過全站儀對于掃描儀的各項配件進行有效檢測和分析，在測量過程中要貫徹落實從左到右的基本原則，在測量之后要通過TMS隧道點云處理軟件進行有效處理。為了確保測量精準度得到顯著提升，在具體操作環(huán)節(jié)要確保掃描儀在隧道中間位置有效設計，并且要確保地面距離超過1.6米，對于兩個測站間距而言，要控制在30米左右并且確保各個測站點可以在互差方面少于1米。相關工作人員要確保相關測站掃描儀操作面板在同一側(cè)設定，以此確保點云數(shù)據(jù)的質(zhì)量得到顯著提升，同時要確保掃描儀的參數(shù)保持統(tǒng)一，并且確保傾角儀傳感器得以關閉，進而保證110米處點間距為7毫米，要確保測距精度在兩毫米范圍之內(nèi)。2.3注重做好內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理在鐵路隧道工程的測量工作中，做好內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理也是十分重要的內(nèi)容，在這個過程中通過三維激光掃描技術的有效應用可以針對隧道的裂縫進行檢測，同時進一步監(jiān)測斷面分水嶺邊線和平整度等相關情況，把斷面數(shù)據(jù)處理作為基本案例，進一步充分明確數(shù)據(jù)處理過程中可能存在的問題，并且把握各類注意事項。在斷面數(shù)據(jù)處理過程中需要更充分體現(xiàn)出應有的價值和作用，使測量精準度得到顯著提升，要著重匹配與之相對應的過濾器，并且利用三維激光掃描技術構(gòu)建相關投影模型，把握具體的切片長度，提升分辨率，在針對相關數(shù)據(jù)進行處理的過程中，相關人員要有效應用過濾裝置，確保各類無關數(shù)據(jù)得到有效過濾，相關工作人員也要針對隧道管壁內(nèi)外，掃描數(shù)據(jù)獲取范圍進行有效明確，并且把選取方向作為斷面的徑向方向，以此作為過濾器進行應用，這樣可以為收斂變形和切超欠挖分析提供有效支持。2.4在隧道監(jiān)測建模中有效應用三維激光掃描技術對于鐵路隧道工程測量而言，充分做好隧道監(jiān)測建模是十分關鍵的內(nèi)容。在具體操作環(huán)節(jié)通過三維激光掃描技術的有效應用，這樣可以進一步明確隧道內(nèi)部的點云數(shù)據(jù)，然后確保點云數(shù)據(jù)中的次要數(shù)據(jù)得到有效清除，并且實現(xiàn)降噪處理，然后做好數(shù)據(jù)的著色渲染，并且有效精簡，針對沒有進行處理的點云數(shù)據(jù)，要確保每個點中保留一個點元數(shù)據(jù)，然后結(jié)合相對應的距離做好精簡然后確保點元數(shù)據(jù)坐標可以轉(zhuǎn)換成為地理坐標，并且把坐標零點位置當做中心點，通過掃描儀的有效操作明確相關掃描坐標使其成為相對坐標，然后進行有效轉(zhuǎn)換，這樣可以為隧道工程建模提供必要支持。2.5在隧道施工質(zhì)量進度控制方面有效應用三維激光掃描技術針對鐵路隧道工程來說是比較明顯的隱蔽工程，因此在應用三維激光掃描技術的過程中需要進一步優(yōu)化其檢測模式和方法，在隧道的質(zhì)量進度方面，要切實應用，以此防范其可能出現(xiàn)的監(jiān)測耗時耗工等問題，使施工質(zhì)量得到顯著提升，為施工進度目標的切實完成提供必要保障。同時在三維激光掃描技術的應用過程中，其地質(zhì)勘查成果更明確更及時準確，這樣可以使隧道工程的施工質(zhì)量施工進度得到有效保障。3結(jié)束語由上文探究可切實看出，在鐵路隧道工程測量過程中，通過三維激光掃描技術的有效應用可以呈現(xiàn)出良好的測量效果。在實踐環(huán)節(jié)要充分明確該類技術要點，在全過程全方位都要融入該項技術，匹