内蒙古牙克石大兴安岭段隧道扫描
发布日期:2016年06月30日 13:46   发布者:北京富斯德科技   浏览次数:4623

项目单位:天津铁道第三勘察设计院

        扫描时间:2013年7月2日至6日

        扫描地点:内蒙古呼和浩特市牙克石大兴安岭隧道段上行线

        扫描设备:RIEGL VZ-1000 三维激光扫描仪扫描单位:北京富斯德科技有限公司

工作人员:

        北京富斯德科技有限公司:三维静态激光扫描部工程师 ——李成龙、陈力

扫描目的:

        传统测绘与先进测量技术相融合,利用RIEGL三维激光扫描仪扫描速度快、测量精度高等优势,高效率、高质量的扫描隧道内壁,经后期软件处理生成隧道断面线。

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        外业扫描流程:(1)扫描仪架设于里程桩控制点上大兴安岭隧道口图

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        还未进行扫描前,隧道轨道上前期早已做好里程桩,每一个里程桩都有自己的坐 标。如下图单站扫描隧道内部效果图

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        单站扫描隧道内部效果图

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        单站扫描前后可以有效覆盖隧道长度最短达135米

        每站的扫描模式设为恒定:每站扫描用时3分4秒钟

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        每一站扫描的隧道内壁,点云分辨率均为0.004m

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        上图红圈局部放大,可以清晰的看见隧道内壁的墙缝

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        实时量测点云分辨率

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        (2)当每站扫描结束后,要及时量测控制点到仪器底部的高度(记为仪器高H1)外业工作小结:

        本次内蒙古大兴安岭隧道扫描共计19个站点,外业工作共耗时5小时15分钟(隧道处于运营阶段,每隔一段时间需要避让一次列车,并且两站点之间相隔100m需要步行前进,其中激光扫描仪工作58分钟),共扫描隧道长度为2075km.

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        内业工作流程:

        (1)转换坐标:

        扫描仪扫描的点云坐标都是独立的扫描仪坐标系(SOCS坐标),需先把点云坐标转换为绝对坐标系(GOCS坐标)

        如下图扫描仪配套的Riscan pro点云后处理软件可以实现该功能,把19个站点的里程桩坐标导入软件中,利用软件自带后视定向功能完成坐标转换。

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        导入里程桩坐标

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        右键单击每站SOP坐标矩阵选择后视定向功能,选择对应的控制点坐标,同时输入量测的仪器高

        (2)多站点调整

        当坐标转换结束后需要对存在分层的两站点或者多站点数据进行调整。如下图两站数据存在分层

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        利用 Riscan pro软件特有的多站点调整功能可以快速高效的抹去分层

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        通过多站点调整,拼接误差精度可以达到0.0034m

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        (3)构建TIN(三角格网)

        配套的Riscan pro点云后处理软件可以快速的创建三角格网模型,通过构建的三角格网模型,可以方便的按里程来切出对应的断面线。

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构建TIN(三角格网)

        (4)定义平面

        如下图首先创建两垂直于Y轴的平面,plane xz1(平面1)中输入起始里程坐标,plane xz2(平面2)中输入终止里程坐标,两平面准确垂直于起始里程与终止里程

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        (5)生成断面线

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        配套的Riscan pro点云后处理软件可选择沿两垂直面进行切线,本次切线由起始里程向终止里程按每5m切一条断面线设置。

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        隧道断面线

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        (6)导入CAD进行里程注记

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