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三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析 被引量：242
1
作者 郑德华 沈云中 刘春 《测绘工程》 CSCD 2005年第2期32-34,56,共4页
回顾了近年来三维激光扫描技术及其测量误差方面的研究成果,将三维激光扫描技术分为径向三维激光扫描仪、相位干涉法扫描系统和三角法扫描系统三种类型。从仪器误差、与目标物体反射面有关的误差和外界环境条件影响三个方面,分析了三维... 回顾了近年来三维激光扫描技术及其测量误差方面的研究成果,将三维激光扫描技术分为径向三维激光扫描仪、相位干涉法扫描系统和三角法扫描系统三种类型。从仪器误差、与目标物体反射面有关的误差和外界环境条件影响三个方面,分析了三维激光扫描系统误差影响。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 测量误差 影响因素分析 三维激光扫描系统 激光扫描技术 研究成果 仪器误差 条件影响 外界环境 误差影响 三角法 干涉法 反射面
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三维激光扫描仪测量方法与前景展望 被引量：133
2
作者 张启福 孙现申 《北京测绘》 2011年第1期39-42,共4页
首先详细论述了三维激光扫描仪测距、测角、扫描及定向的若干方法,然后通过三维激光扫描仪发展现状的介绍,及各项技术参数图表式对比、分析,得出了三维激光扫描仪测程、精度及扫描速率之间的关系。针对三维激光扫描仪的局限性,提出其会... 首先详细论述了三维激光扫描仪测距、测角、扫描及定向的若干方法,然后通过三维激光扫描仪发展现状的介绍,及各项技术参数图表式对比、分析,得出了三维激光扫描仪测程、精度及扫描速率之间的关系。针对三维激光扫描仪的局限性,提出其会向精密定位、多功能集成、完全国产化、软件公用化等方向发展的趋势。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 定向原理 坐标系转换 技术参数 发展趋势
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点云平面拟合在三维激光扫描仪变形监测中的应用 被引量：68
3
作者 蔡来良 吴侃 张舒 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2010年第5期231-232,共2页
本文分析了三维激光扫描仪在建筑物变形监测中的研究现状,利用点云数据平面拟合处理方法进行了建筑物变形监测应用研究。实验表明,该方法能较好地提高监测精度,更好地对建筑物进行整体形变分析。基于AutoCAD平台开发了数据处理系统,该... 本文分析了三维激光扫描仪在建筑物变形监测中的研究现状,利用点云数据平面拟合处理方法进行了建筑物变形监测应用研究。实验表明,该方法能较好地提高监测精度,更好地对建筑物进行整体形变分析。基于AutoCAD平台开发了数据处理系统,该系统能服务于变形监测,施工质量检验等领域。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 变形监测 点云 平面拟合 AUTOCAD
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基于三维激光扫描仪的建筑物建模应用研究 被引量：53
4
作者 朱庆伟 马宇佼 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期31-35,共5页
为分析三维激光扫描仪在建筑物建模方面的精度,针对传统实测的建模方式,采用基于三维激光扫描理论技术对某建筑进行扫描,从其数据获取、数据分析处理,到获得该建筑物的表面三维模型的过程入手,对比、分析与传统测量的建模方法所获得模... 为分析三维激光扫描仪在建筑物建模方面的精度,针对传统实测的建模方式,采用基于三维激光扫描理论技术对某建筑进行扫描,从其数据获取、数据分析处理,到获得该建筑物的表面三维模型的过程入手,对比、分析与传统测量的建模方法所获得模型的精度及可靠性。结果表明,三维激光扫描仪所获得数据的精度完全达到了预期的要求,且可以大大节省数据建模的时间,突显了三维激光扫描技术的优势,也为三维激光扫描技术在其他领域的应用提供了科学参考。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 标靶球 点云数据 配准 建模
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利用激光扫描和数码相机进行古建筑三维重建研究 被引量：50
5
作者 邓非 张祖勋 张剑清 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2007年第2期29-30,共2页
本文提出了一种利用激光扫描仪和数码相机对古建筑物进行快速三维重建的方案。对于待扫描的建筑物,获取从不同角度扫描的激光点云,并用手持数码相机拍摄具有一定重叠度的序列图像。首先,对相邻扫描站的激光点云自动拼接,生成统一的点云... 本文提出了一种利用激光扫描仪和数码相机对古建筑物进行快速三维重建的方案。对于待扫描的建筑物,获取从不同角度扫描的激光点云,并用手持数码相机拍摄具有一定重叠度的序列图像。首先,对相邻扫描站的激光点云自动拼接,生成统一的点云模型。通过在点云和图像上分别提取特征直线,利用共面条件,解算各张照片相对于激光扫描坐标系的方位元素。利用已配准的两种传感器数据,提取建筑物框架,并映射纹理,生成三维模型。文章最后给出对武汉大学老图书馆三维重建的实验结果。 展开更多
关键词 三维重建 古建筑测绘 激光扫描系统 数据处理
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基于Riegl三维激光扫描仪扫描数据的初步研究 被引量：37
6
作者 臧克 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2007年第1期77-82,共6页
随着三维激光扫描技术不断发展和日渐成熟,其在众多领域中有非常广阔的应用前景.本文介绍了三维激光扫描仪目前的应用研究现状,类型的划分,以及其原理和数据后处理方法.并着重介绍了Riegl LMS—Z420i三维激光扫描仪.最后,通过本校北一... 随着三维激光扫描技术不断发展和日渐成熟,其在众多领域中有非常广阔的应用前景.本文介绍了三维激光扫描仪目前的应用研究现状,类型的划分,以及其原理和数据后处理方法.并着重介绍了Riegl LMS—Z420i三维激光扫描仪.最后,通过本校北一区图书馆的三维建模实例叙述了Riesl LMS—Z420i扫描仪如何获取、处理数据,及三维模型的建立. 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 数据获取 拼接 建模
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三维激光扫描技术在沉陷监测中应用问题探讨 被引量：40
7
作者 张舒 吴侃 +1 位作者 王响雷 李钢 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第11期92-95,共4页
为了研究三维激光扫描在沉陷监测中应用的可行性、监测精度以及参与求参点的密度,采用三维激光扫描仪对开采引起的地表沉陷进行了观测,得到了整个区域的下沉值,通过设置部分固定测点,得到水平移动值。对这些数据,基于概率积分模型,使用... 为了研究三维激光扫描在沉陷监测中应用的可行性、监测精度以及参与求参点的密度,采用三维激光扫描仪对开采引起的地表沉陷进行了观测,得到了整个区域的下沉值,通过设置部分固定测点,得到水平移动值。对这些数据,基于概率积分模型,使用非线性最优化方法求取了参数。研究结果表明:三维激光扫描可以应用于沉陷监测,获取沉陷盆地;监测精度可以达到毫米级,满足沉陷监测的要求;当采样间隔与采深之比达到2%时,即可求得稳定的与下沉值相关的参数,通过在工作面4个角点分别设置2~3个固定测点可获得水平移动系数。 展开更多
关键词 三维激光扫描 沉陷监测 概率积分参数
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地面三维激光扫描点云拼接影响因素分析 被引量：40
8
作者 徐辛超 徐爱功 于丹 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第2期14-18,共5页
在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。... 在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。采用法如(FOCUS)三维激光扫描仪开展了不同扫描分辨率、不同标靶数量、不同标靶分布和不同距离下的点云拼接试验,并采用SENCE软件对点云进行了拼接精度分析。试验结果表明,选择两测站的标靶表面的扫描点数量大致相等,并将4个标靶作为连接点,且放置在不同高度不规则排列时,点云拼接的精度最优。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 点云 拼接 球形标靶 球心拟合
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三维激光扫描建筑信息建模技术在超高层钢结构变形监测中的应用 被引量：39
9
作者 姚习红 陈浩 +1 位作者 加松 赵玮 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2019年第2期189-193,共5页
在武汉某商务主楼钢结构变形监测项目中,通过运用三维激光扫描的建筑信息建模(BIM)技术,对超高层建筑物进行变形监测,结合点云处理软件Cyclone、CAD插件Cloud Worx精确获取目标点云的数据信息,导入Rhino或Tekla进行三维建模,建立钢结构... 在武汉某商务主楼钢结构变形监测项目中,通过运用三维激光扫描的建筑信息建模(BIM)技术,对超高层建筑物进行变形监测,结合点云处理软件Cyclone、CAD插件Cloud Worx精确获取目标点云的数据信息,导入Rhino或Tekla进行三维建模,建立钢结构BIM管理模型。此技术既能满足施工过程中精细化质量管理,又能满足后期运营中的变形监测;既是对BIM技术的补充,亦是对三维激光扫描测量技术领域的拓展,为未来超高层建筑的变形监测提供了崭新的思路。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 BIM技术 变形监测
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倾斜摄影与激光扫描技术结合的3D森林景观建模 被引量：37
10
作者 曹明兰 李亚东 +1 位作者 冯海英 蔡彩 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期10-15,33,共7页
随着数字林业和精准林业建设的推进,利用三维可视化技术辅助森林管理的需求越发突出,然而3D森林景观建模与建筑物建模相比具有冠层起伏频繁、形状不规则、光线条件复杂、纹理重复度高、像对间存在非刚体性变化等特点,直接采用普通建模... 随着数字林业和精准林业建设的推进,利用三维可视化技术辅助森林管理的需求越发突出,然而3D森林景观建模与建筑物建模相比具有冠层起伏频繁、形状不规则、光线条件复杂、纹理重复度高、像对间存在非刚体性变化等特点,直接采用普通建模方法构建的三维模型效果不理想。本研究实践了一种无人机倾斜摄影系统与背包式三维激光扫描系统相结合的森林景观三维场景建模方法,讨论了数据获取原理、点云配准方法及数据处理流程,并在潭柘寺森林景区进行实验,验证方法的有效性。结果表明,两种点云配准的整体误差小于2.37 mm,能够满足森林景观三维场景建模的精度要求。该方法不仅能省去倾斜摄影的外业控制点采集过程,还实现了两种技术的优势互补,降低了森林景观三维建模的成本,提高了建模效率,对森林精准计测及精细化管理具有一定实践意义。 展开更多
关键词 森林景观 三维可视化 倾斜摄影 三维激光扫描仪
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三维激光扫描仪在青岛胶州湾海底隧道的应用 被引量：33
11
作者 侯海民 《隧道建设》 2010年第6期693-696,共4页
介绍了三维激光扫描仪的结构特点、用于隧道工程安全监测的方法流程及数据处理分析过程和应用前景。结合青岛胶州湾海底隧道实践,针对公路隧道矿山开挖法易产生安全事故等问题,提出采用三维激光扫描仪进行隧道安全监测的方法进行监控,... 介绍了三维激光扫描仪的结构特点、用于隧道工程安全监测的方法流程及数据处理分析过程和应用前景。结合青岛胶州湾海底隧道实践,针对公路隧道矿山开挖法易产生安全事故等问题,提出采用三维激光扫描仪进行隧道安全监测的方法进行监控,从而保证了工程施工安全。该项测量技术将逐步替代目前简易的测量模式,成为未来隧道工程安全监控的主要方法。 展开更多
关键词 三维激光扫描 隧道 围岩 安全监测 点云
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桥梁变形监测数据小波去噪与Kalman滤波研究 被引量：32
12
作者 栾元重 栾亨宣 +2 位作者 李伟 翁丽媛 杜玉喜 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2015年第6期1041-1045,共5页
针对跨海大桥三维变形监测问题,实施了测量机器人与三维激光扫描仪测量方案,二者三维监测数据最大较差不超过0.5mm,而且测量机器人监测数据精度高,说明三维激光扫描技术应用于桥梁变形监测是可行的。根据小波分析与Kalman滤波理论,建立... 针对跨海大桥三维变形监测问题,实施了测量机器人与三维激光扫描仪测量方案,二者三维监测数据最大较差不超过0.5mm,而且测量机器人监测数据精度高,说明三维激光扫描技术应用于桥梁变形监测是可行的。根据小波分析与Kalman滤波理论,建立小波去噪后的桥梁变形监测Kalman滤波模型。实验表明,经过小波去噪的监测数据再进行Kalman滤波处理,提高了桥梁变形预测与变形分析的可靠性。通过标准Kalman滤波、自适应Kalman滤波桥梁变形观测数据处理,及平方和误差、均方误差、平均相对误差精度分析知,自适应Kalman滤波要优于标准Kalman滤波方法。 展开更多
关键词 三维激光扫描 小波分析 KALMAN滤波 桥梁变形 精度
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三维激光扫描仪在建筑立面测量及快速建模中的应用 被引量：30
13
作者 田文波 杨兴宝 +2 位作者 谷明 刘兰芳 巩卫华 《北京测绘》 2016年第5期113-116,共4页
三维激光扫描仪能够快速、自动、准确的获取物体表面的点云数据,具有传统测量无法比拟的优势。本文结合工程实例,应用天宝TX8三维激光扫描仪,论述建筑立面图的数据采集、处理及立面图及模型的快速生成方法,并将该方法和技术应用于实践... 三维激光扫描仪能够快速、自动、准确的获取物体表面的点云数据,具有传统测量无法比拟的优势。本文结合工程实例,应用天宝TX8三维激光扫描仪,论述建筑立面图的数据采集、处理及立面图及模型的快速生成方法,并将该方法和技术应用于实践。结果表明,应用三维激光扫描技术能够极大地提高城市立面数据采集效率并节省工程时间,提高了数据精度,降低数据处理的复杂程度,能够快速、精确的获得立面图及三维模型,也为其在其他领域的应用提供了一定的参考。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 建筑立面图 点云数据 建模
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激光三维扫描系统重建下颌骨 被引量：17
14
作者 张美超 廖进民 +1 位作者 李敏 赵卫东 《第一军医大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第7期756-757,共2页
目的 利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构,探索建立有限元几何模型的新方法。方法 利用激光三维扫描系统,多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件,然后对扫描点云文件进行拼接,重建下颌骨表面轮廓。结果 ... 目的 利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构,探索建立有限元几何模型的新方法。方法 利用激光三维扫描系统,多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件,然后对扫描点云文件进行拼接,重建下颌骨表面轮廓。结果 建立了一个人体下颌骨骨性表面的三维模型。此模型造型逼真,并可以适当的文件格式应用于有限元结构力学仿真分析。结论 在生物力学仿真实验中,激光三维扫描系统可以用于建立有限元几何模型,可解决常规CAD(computer aided design)方法难以建立非规则人体结构模型这一难题。 展开更多
关键词 下颌骨/放射摄影术 激光三维扫描 点云 拼接 有限元
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三维激光扫描仪在古建筑测绘中的应用研究 被引量：28
15
作者 张远翼 张鹰 陈晓娟 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2014年第1期79-82,共4页
根据古建筑测绘的特点以及传统测绘方式的不足,在介绍三维激光扫描仪测量原理的基础上,结合三维激光扫描仪在古建筑测绘的优势,以福建武夷山市城村赵氏家祠为例,从古建筑数据的采集、测绘数据的处理到CAD测绘图纸的生成研究三维激光扫... 根据古建筑测绘的特点以及传统测绘方式的不足,在介绍三维激光扫描仪测量原理的基础上,结合三维激光扫描仪在古建筑测绘的优势,以福建武夷山市城村赵氏家祠为例,从古建筑数据的采集、测绘数据的处理到CAD测绘图纸的生成研究三维激光扫描仪在古建筑测绘实践中的实际应用效果。针对三维激光扫描仪测绘过程中庞大的数据量以及Cyclone软件缺陷问题,提出了"分组处理、整合拼接"的应对策略。 展开更多
关键词 古建筑测绘 三维激光扫描仪 点云数据 Scanstation C10
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基于三维激光扫描技术的矿山滑坡变形趋势评价方法 被引量：27
16
作者 韩亚 王卫星 +2 位作者 李双 刘晟 张鑫 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第8期103-107,共5页
近年来矿山边坡灾害不断发生,由于矿山滑坡灾害的复杂性,一般很难对其进行有效的监测和研究。为安全及有效地监测矿山边坡安全状态,用先进的三维激光扫描技术对边坡进行如下参数测量:基于三角网格的土方量计算,基于点云的坡度计算,基于m... 近年来矿山边坡灾害不断发生,由于矿山滑坡灾害的复杂性,一般很难对其进行有效的监测和研究。为安全及有效地监测矿山边坡安全状态,用先进的三维激光扫描技术对边坡进行如下参数测量:基于三角网格的土方量计算,基于点云的坡度计算,基于mesh网格的等高线分布。然后分别从这3个方面对边坡状态进行分析。由于仅仅基于单一测量参数来判断边坡稳定状态具有片面性,对此,在上述3个参数测量的前提下,又提出一种模糊综合评价方法。该方法是将土方量变化、坡度变化和等高线分布变化作为3个评价因子,然后每个评价因子的隶属度利用3个因子在全部因子中所占的比例来确定,最后利用提出的公式来评价边坡的状态。此方法能够比较全面地判断边坡变形趋势,对边坡的灾害预警具有重要意义。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 点云 边坡 土方量 坡度 等高线
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汶川震区滑坡堆积体体积三维激光扫描仪测量与计算方法 被引量：26
17
作者 陈展鹏 雷廷武 +3 位作者 晏清洪 胡恒 熊明彪 李振林 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期135-144,共10页
2008年5.12汶川8级地震形成的大量松散滑坡堆积体,破坏农用地,损毁农田基础设施,对震区农业经济造成重大损失,严重威胁震区农业生产安全。本研究所选震区典型滑坡堆积体位于汶川县草坡乡,采用三维激光扫描仪实地测量滑坡堆积体,构建滑... 2008年5.12汶川8级地震形成的大量松散滑坡堆积体,破坏农用地,损毁农田基础设施,对震区农业经济造成重大损失,严重威胁震区农业生产安全。本研究所选震区典型滑坡堆积体位于汶川县草坡乡,采用三维激光扫描仪实地测量滑坡堆积体,构建滑坡堆积体几何模型,计算滑坡堆积体体积。扫描仪到滑坡堆积体前、后缘的距离分别为25.74和79.00m,距离扫描仪200m处的扫描精度为20.0cm×20.0cm。根据扫描得到的滑坡堆积体点云数据,采用特征值法拟合近似滑坡堆积体的坡面、滑动面,构建滑坡堆积体几何模型。计算得到该滑坡堆积体体积为19018m3。建立了使用三维激光扫描仪测量和计算滑坡堆积体体积的方法。这种测量与计算方法可为地震受损农用地灾后的土地整理提供重要依据。 展开更多
关键词 地震 测量 模型 汶川 滑坡堆积体 三维激光扫描仪
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三维激光扫描仪在道路竣工测量中的应用 被引量：25
18
作者 王星杰 《北京测绘》 2012年第4期67-71,共5页
三维激光扫描仪在道路竣工测量中的应用相对于常规作业方式极大地提高了作业效率,降低了外业劳动量和劳动强度。由于三维激光扫描仪能够迅速采集大量的点云数据,实景再现了测区的地形地势,相对于传统的作业方法具有无法比拟的优势。全... 三维激光扫描仪在道路竣工测量中的应用相对于常规作业方式极大地提高了作业效率,降低了外业劳动量和劳动强度。由于三维激光扫描仪能够迅速采集大量的点云数据,实景再现了测区的地形地势,相对于传统的作业方法具有无法比拟的优势。全文概略介绍了三维激光扫描技术的工作原理,详细介绍了三维激光扫描技术在道路竣工测量中的内外业作业方法,同时进行了多方面的精度检验,为三维激光扫描技术在其他相关工程中应用的提供了很好的借鉴作用。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 道路竣工 精度分析 地形图 纵横段
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三维激光扫描仪在惠泉变电站三维模型构建中的应用 被引量：25
19
作者 刘求龙 胡伍生 +1 位作者 王骢 徐君民 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2011年第2期210-212,共3页
文中通过利用地面三维激光扫描仪获取的空间数据,进行了惠泉变电站三维空间地物建模研究。首先探讨点的密度对数据采集的影响;然后通过整体匹配纠正并对原始测量数据进行拼接配准;最后建立了三维表面模型。通过研究发现利用三维激光扫... 文中通过利用地面三维激光扫描仪获取的空间数据,进行了惠泉变电站三维空间地物建模研究。首先探讨点的密度对数据采集的影响;然后通过整体匹配纠正并对原始测量数据进行拼接配准;最后建立了三维表面模型。通过研究发现利用三维激光扫描技术可以快速建立三维空间的可视化模型,解决了传统的测量仪器与测量方法在变电站等特殊领域的不足。为能够实现变电站资源的数字化,提供了一个变电站三维模型构建的新方向。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 三维建模 数据配准 惠泉变电站
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基于地面三维激光扫描技术的滑坡模型监测与预测 被引量：22
20
作者 姚艳丽 蒋胜平 王红平 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2014年第11期42-46,共5页
地面三维激光扫描技术可以高精度、高密度、高速度、非接触地测量滑坡表面三维空间坐标,从而得到滑坡模型地表的整体变形资料。文章结合滑坡模型试验,利用灰色模型GM(1,1)对模型中提取的两个监测点的三维坐标位移进行预测,经由实测值与... 地面三维激光扫描技术可以高精度、高密度、高速度、非接触地测量滑坡表面三维空间坐标,从而得到滑坡模型地表的整体变形资料。文章结合滑坡模型试验,利用灰色模型GM(1,1)对模型中提取的两个监测点的三维坐标位移进行预测,经由实测值与预测值比较、误差检验、图形对比等得出结论:灰色模型可以应用于长期的滑坡控制点三维坐标位移预测中。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 滑坡模型 特征点坐标提取 灰色模型GM(1 1)
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