隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅速發(fā)展,各類交通基礎(chǔ)施設(shè)建設(shè)日新月異,公路、鐵路等重大工程向西部地區(qū)延伸,由于西部地區(qū)地勢(shì)原因,隧道工程的數(shù)量呈持續(xù)上升狀態(tài)。在隧道工程施工過(guò)程中,隧道變形監(jiān)測(cè)是確保隧道施工質(zhì)量的重要手段。而隨著三維激光掃描技術(shù)近幾年的迅速發(fā)展,以及其所具有的測(cè)量速度快,精度高,可三維表達(dá)被測(cè)物體,抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中,包括橋梁工程、隧道工程、邊坡工程等。國(guó)內(nèi)有學(xué)者將三維激光掃描儀運(yùn)用于隧道工程中,并基于隧道點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行了一系列處理,取得了一些成果,但是沒(méi)有形成可以推廣應(yīng)用的成型產(chǎn)品。因此,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)可以應(yīng)用于大多數(shù)隧道的隧道點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件,提高隧道點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理效率,為隧道工程的監(jiān)測(cè)等提供新的有效途徑。本文主要以三維激光掃描儀獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以AutoCAD為平臺(tái),Excel為數(shù)據(jù)容器,運(yùn)用VBA語(yǔ)言進(jìn)行軟件二次開(kāi)發(fā),研究點(diǎn)云隧道中軸線提取、點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、隧道連續(xù)斷面提取、隧道斷面擬合、隧道超欠挖判別、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位坐標(biāo)提取、監(jiān)測(cè)報(bào)表生成等關(guān)鍵技術(shù),形成一套具有隧道點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理所需功能的系統(tǒng),并在實(shí)際工程中檢驗(yàn)系統(tǒng)的適用性和可靠度。本文主要完成以下幾方面的工...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1、緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 三維激光掃描儀的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 CAD二次開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
    1.3 研究區(qū)域概述
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2、三維激光掃面技術(shù)與點(diǎn)云數(shù)據(jù)
    2.1 三維激光掃描技術(shù)
        2.1.1 激光測(cè)距原理
        2.1.2 三維激光掃描系統(tǒng)工作原理
        2.1.3 三維激光掃描技術(shù)的特點(diǎn)
        2.1.4 三維激光掃描儀分類
        2.1.5 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
    2.2 三維激光掃描儀數(shù)據(jù)采集流程
    2.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)
        2.3.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)介紹
        2.3.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的種類
        2.3.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征
    2.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理
        2.4.1 點(diǎn)云拼接
        2.4.2 點(diǎn)云去噪
        2.4.3 點(diǎn)云壓縮
    2.5 本章小結(jié)
3、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取與處理
    3.1 數(shù)據(jù)采集
        3.1.1 采集區(qū)域介紹
        3.1.2 三維激光掃描系統(tǒng)硬件與軟件支持
        3.1.3 測(cè)站規(guī)劃
        3.1.4 標(biāo)靶球布設(shè)
        3.1.5 儀器配置與掃描
    3.2 隧道點(diǎn)云預(yù)處理
        3.2.1 隧道點(diǎn)云拼接
        3.2.2 隧道點(diǎn)云去噪
        3.2.3 隧道點(diǎn)云坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        3.2.4 隧道點(diǎn)云壓縮
        3.2.5 隧道點(diǎn)云導(dǎo)出
    3.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)精度分析
    3.4 本章小結(jié)
4、軟件開(kāi)發(fā)框架
    4.1 后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)
    4.2 生成菜單模塊
    4.3 軟件支撐程序
        4.3.1 判別數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
        4.3.2 輸入指令獲取
        4.3.3 獲得點(diǎn)位信息
        4.3.4 方位角計(jì)算
    4.4 斷面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊
        4.4.1 隧道中軸線擬合
        4.4.2 隧道坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
    4.5 斷面變形分析模塊
        4.5.1 斷面曲線擬合
        4.5.2 隧道超欠挖計(jì)算
        4.5.3 特征點(diǎn)信息提取
    4.6 監(jiān)測(cè)報(bào)表生成模塊
    4.7 本章小結(jié)
5、工程應(yīng)用
    5.1 工程概況
    5.2 操作前準(zhǔn)備
    5.3 菜單說(shuō)明
    5.4 CAD模塊操作說(shuō)明
        5.4.1 中軸線擬合
        5.4.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        5.4.3 方位角排序
        5.4.4 斷面提取
        5.4.5 斷面曲線擬合
        5.4.6 超欠挖計(jì)算
        5.4.7 監(jiān)測(cè)點(diǎn)提取
    5.5 Excel模塊操作說(shuō)明
        5.5.1 特征點(diǎn)提取
        5.5.2 特征點(diǎn)匯總
        5.5.3 監(jiān)測(cè)報(bào)表生成
    5.6 本章小結(jié)
6、總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3765377