三维激光扫描在桥梁变形监测方面的应用

桥梁具有历史悠久的历史,在人们的日常生活中起着不能替代的起到。随着社会的不断进步,我国综合国力的大大提升以及科技、施工技术水平的日臻成熟,桥梁对交通运输以及社会经济发展的重要性大大提升,同时也产生了一系列的安全性问题。2001年四川宜宾小南门桥脱落坍塌事故;2004年辽宁盘锦田庄台大桥倒塌事故等,除去工程质量、用于不合理等原因外,还与我们的监测预警制度不做到有关。

因此,对桥梁全面、精确的监测是急迫而又最重要的。　　变形监测的原理是在变形体上自由选择一定数量的具备代表性的特征点,通过对这些点周期性、重复性的观测欲它的几何量的变化,从而分析出有变形体的变形规律,预测变形体的应力趋势。

传统的变形监测方案设计和监测网优化设计的研究更为了解和全面,也获得了非常丰富的理论研究成果和较好的用于效益。目前,在变形监测方案与监测系统设计方面主要发展方向是监测方案的综合设计和监测系统数据管理与综合处理。　　传统变形监测大多用于工程测量方法,它们的特点都是针对稠密目标点的高精度测量,不受周边环境、技术条件等容许因素较多,投放的人力物力也较小,对于观测目标点密集的物体或者点状的物体则变得无能为力。

传统的变形监测方法都是对变形体上投票决定的那些特征点展开周期性的监测,通过对观测特征点周期性变化的分析,对变形体作出安全性与否的评价。其结论过分倚赖预设特征点的挑选,不存在一定的偶然性,无法全面、及时、精确地体现整个变形体空间方位的变化。　　三维激光扫描技术起始自上世纪90年代中期,是时隔gps空间定位技术之后的又一项新型测绘技术,它构建了较慢将现实世界的信息三维数字化,为信息数字化发展获取了适当的生存条件。它解决了传统的测量技术的局限性,需要对立体实物展开扫瞄,解决问题了将立体世界的信息较慢地转换成计算机可以处置的数据,它速度快、实时性强劲、精度高、主动性强劲、仅有数字特征、性能更加强劲,可以很大地降低成本,节约时间,而且使用方便,其输入格式可必要与cad、三维动画等工具软件模块。

三维激光扫描技术使用非认识主动测量方式,可以了解到任何简单的现场环境中展开操作者,必要提供实体的高精度三维点云数据,需要对给定的物体展开扫瞄,且没白天和黑夜的容许,较慢地将现实世界信息转换成电脑可以处置的数据。它取得的是大量扫瞄线性点融合的点云数据,数据某种程度包括点的x、y、z信息,还包括r、g、b颜色信息,同时还有物体反色率的信息,这样全面的信息能给人一种物体在电脑里现实重现的感觉,是一般测量手段无法做的。　　传统的变形监测方法对于变形监测网的质量标准、观测方法以及观测方案具有更为成熟期的理论、技术支持,但对于海量的观测点则变得较为脆弱。随着社会的变革、科技水平的大大提升,近代桥梁的结构更加简单,跨度和承载量大大减少,用于传统变形监测方法对其展开监测更加无法切实有效地实施,观测方案的设计、挑选更为简单,先前的数据处理、内业整理的工作量也大大增大,从而影响及时精确地对变形体应力趋势的预测。

尤其是对正在施工中的桥梁展开监测,鉴于施工现场环境复杂多变,特征点无法挑选、存留以及必须需要较慢提供应力趋势等因素,用于传统变形监测手段对其展开监测往往无法完满地已完成预期的目标。三维激光扫描技术使用非认识主动测量方式需要必要提供变形体高精度的动态三维模型,通过核对多次提供的变形体三维模型,核对变形体每个部位或者整体的应力规律来推断变形体的应力规律。

传统变形监测成果的分析是由统计资料观测特征点的应力趋势来推断变形体整体应力趋势不了相提并论的。因此,个人指出在桥梁的变形监测方面,三维激光扫描技术融合在理论、技术方面构成成熟期体系的传统变形监测方案是切实可行的。

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