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內(nèi)容簡(jiǎn)介:本書(shū)研究并提出了三維激光掃描檢測(cè)技術(shù)和三維仿真系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)。書(shū)中詳細(xì)介紹了三維激光掃描外業(yè)控制、點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集、點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲面重建、模型后處理等工作流程；對(duì)隧道形變檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，研發(fā)了“隧道形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”軟件；介紹了基于激光點(diǎn)云的三維建模方法，根據(jù)隧洞安全監(jiān)測(cè)可視化表達(dá)需求，搭建了隧洞安全監(jiān)測(cè)三維可視化管理平臺(tái)，重點(diǎn)論述了包括數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建、形變比較算法的理論、形變算法的具體實(shí)現(xiàn)等重難點(diǎn)技術(shù)。通過(guò)工程實(shí)例驗(yàn)證了隧道激光掃描形變檢測(cè)理論技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三維可視化技術(shù)與安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的有效集成，優(yōu)化了傳統(tǒng)的水利安全監(jiān)測(cè)的工作方式。

作者簡(jiǎn)介:

目錄:前言

第1章 隧道形變檢測(cè)方法概述
1.1 接觸式檢測(cè)
1.1.1 收斂計(jì)量測(cè)法
1.1.2 巴塞特收斂系統(tǒng)測(cè)量
1.1.3 光纖傳感器測(cè)量
1.1.4 靜力水準(zhǔn)測(cè)量
1.2 非接觸式檢測(cè)
1.2.1 全站儀測(cè)量
1.2.2 測(cè)量機(jī)器人測(cè)量
1.2.3 近景攝影測(cè)量
1.2.4 數(shù)字圖像處理
1.2.5 三維激光掃描測(cè)量
1.3 檢測(cè)方法的比較與分析
1.3.1 接觸式檢測(cè)特點(diǎn)及局限性
1.3.2 非接觸式檢測(cè)特點(diǎn)及適用性
1.3.3 三維激光掃描檢測(cè)技術(shù)發(fā)展方向
參考文獻(xiàn)

第2章 三維激光掃描原理
2.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集
2.1.1 平面控制基準(zhǔn)
2.1.2 高程控制基準(zhǔn)
2.1.3 數(shù)據(jù)采集
2.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.2.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)
2.2.2 點(diǎn)云去噪
2.2.3 點(diǎn)云精簡(jiǎn)
2.2.4 點(diǎn)云分割
2.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理
2.3.1 曲面重建
2.3.2 模型后處理
參考文獻(xiàn)

第3章 隧道形變檢測(cè)主要數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)
3.1 隧道形變檢測(cè)
3.2 數(shù)學(xué)模型
3.2.1 曲線、曲面的表達(dá)
3.2.2 線性模型
3.2.3 非線性模型
3.3 形變比較方法基礎(chǔ)理論
3.3.1 插值
3.3.2 擬合
3.3.3 最優(yōu)化問(wèn)題
3.3.4 算法的穩(wěn)健性
3.4 形變算法的實(shí)現(xiàn)
參考文獻(xiàn)

第4章 形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的研發(fā)
4.1 軟件的研發(fā)工具
4.1.1 基礎(chǔ)平臺(tái)
4.1.2 編程語(yǔ)言
4.1.3 開(kāi)發(fā)框架
4.2 軟件的主要功能
4.3 軟件的總體架構(gòu)
4.3.1 點(diǎn)云交互模塊
4.3.2 軸線分析模塊
4.3.3 斷面處理模塊
4.4 軟件的處理流程
4.4.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)讀取
4.4.2 中軸線導(dǎo)入
4.4.3 中心線生成
4.4.4 橫斷面生成
4.4.5 中心線對(duì)比
4.4.6 橫斷面對(duì)比
4.4.7 批量自動(dòng)操作
4.4.8 隧道凈空分析
4.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)

第5章 隧道三維數(shù)字實(shí)景模型
5.1 傳統(tǒng)三維數(shù)字建模方法
5.1.1 模擬建模
5.1.2 依圖而建的三維建模方法
5.1.3 基于攝影測(cè)量方法的三維建模
5.1.4 各類(lèi)建模方法比較
5.2 基于激光點(diǎn)云的三維建模技術(shù)流程
5.2.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取
5.2.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理
5.2.3 隧道點(diǎn)云提取
5.2.4 隧道模型的生產(chǎn)方法

第6章 隧道安全監(jiān)測(cè)三維可視化管理平臺(tái)
6.1 國(guó)內(nèi)外安全監(jiān)測(cè)可視化技術(shù)的發(fā)展
6.1.1 三維可視化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
6.1.2 三維可視化實(shí)現(xiàn)方法
6.1.3 國(guó)內(nèi)外安全監(jiān)測(cè)三維可視化技術(shù)應(yīng)用實(shí)例
6.1.4 安全監(jiān)測(cè)三維可視化發(fā)展需要解決的問(wèn)題
6.2 安全監(jiān)測(cè)可視化的應(yīng)用需求分析
6.2.1 正確表達(dá)一維、二維對(duì)象
6.2.2 三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)的有效管理
6.2.3 三維空間分析
6.3 安全監(jiān)測(cè)可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.3.1 可視化系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
6.3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
6.3.3 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
6.4 安全監(jiān)測(cè)可視化系統(tǒng)的底層建立
6.4.1 基礎(chǔ)可視化平臺(tái)的研發(fā)
6.4.2 系統(tǒng)服務(wù)接口
6.5 隧道安全監(jiān)測(cè)三維可視化管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)
6.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)連接
6.5.2 三維地形地貌集成與展示
6.5.3 三維模型的集成與展示
6.5.4 地形模型與建筑物模型的無(wú)縫鑲嵌
6.5.5 分級(jí)遮擋剔除
6.5.6 基于分頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)LOD調(diào)度
6.5.7 實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)開(kāi)發(fā)
6.5.8 監(jiān)測(cè)儀器管理與查詢(xún)
6.5.9 輔助管理開(kāi)發(fā)

第7章 工程應(yīng)用實(shí)例
7.1 南水北調(diào)穿黃隧洞形變檢測(cè)
7.1.1 工程概況
7.1.2 基礎(chǔ)控制體系的建立
7.1.3 三維激光掃描數(shù)據(jù)采集
7.1.4 三維激光掃描數(shù)據(jù)處理
7.1.5 穿黃隧洞形變檢測(cè)與分析
7.2 武漢地鐵隧道形變檢測(cè)
7.2.1 工程概況
7.2.2 基礎(chǔ)控制體系的建立
7.2.3 三維激光掃描系統(tǒng)ScanStation P40及配件匯總表
7.2.4 三維激光掃描系統(tǒng)ScanStation P40外業(yè)數(shù)據(jù)采集
7.2.5 三維激光掃描系統(tǒng)ScanStation P40內(nèi)業(yè)處理基本步驟說(shuō)明
7.2.6 隧道形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隧道數(shù)據(jù)處理
7.2.7 隧洞整體分析
7.3 穿黃隧洞三維數(shù)字實(shí)景可視化研究
7.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.3.2 總體數(shù)據(jù)流程
7.3.3 功能模塊劃分
7.3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建立及主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
7.3.5 關(guān)鍵技術(shù)
7.3.6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)