随着城市化进程的推进,许多年久失修的老式建筑由于自身结构和外界环境影响,大都存在不同程度的倾斜,因此一定周期内常需要进行倾斜监测.传统的经纬仪、全站仪和激光铅锤仪等监测手段,存在测量效率低、受外界环境影响大等方面局限性,因此适用性较差.本文以上世纪某老式建筑物为研究对象,基于三维激光扫描技术获取待测物点云数据,然后利用平面拟合法进行墙面拟合,最后计算墙面与基准面倾斜角,研究结果对市政部门了解建筑物变形量,制定必要保护措施等具有较高的参考价值.

将空间圆圆心、半径的拟合分解到3个平面XOZ、YOZ、XOY上进行投影计算,3个投影面上的图形均为椭圆,由于圆心的一致性,直接转化为对投影面上椭圆中心、长短半轴的拟合计算,通过对3个投影面数据的计算分析处理可得出空间圆的圆心坐标、半径值.将该算法运用到地铁洞门钢环空间形态的检测与分析,并以MATLAB编程语言为工具,开发地铁隧道圆形洞门钢环检测数据处理与分析系统.利用该系统可对洞门钢环的空间形态进行拟合,计算钢环的三维中心坐标及半径,完成钢环安装的平整度、圆度、垂直度一系列质量评价.通过工程实例,验证此计算方法和检测系统的正确性,此成果亦可为其他工程建设中构造物的空间形态检测提供参考.

针对经典空间直角坐标转换没有考虑公共点坐标精度对求解坐标转换参数的影响,提出了一种基于稳健抗差估计理论的空间直角坐标转换方法,该方法采用 IGGIII 模型对精度较低或误差过大的公共点重新定权,逐渐降低其在求解坐标转换参数中的作用,进而获得可靠的坐标转换参数.最后利用编制的算法程序对某工程实例中的公共点坐标数据进行计算,结合设计的两个方案对比分析表明本文提出的方法实用、有效,可以达到高精度坐标转换的目的,在实际测量生产中具有一定的推广价值.

The research on the algorithm that directly obtains the center coordinates and the radius based on space vector fitting 3D circle was carried out,and the proposed algorithm was applied to the detection and analysis of tunnel portal steel ring's spatial formation.C # programming language and SQL Server database were used to develop the data processing and analysis system for detection of tunnel portal steel ring.The proposed system could fit portal steel ring's spatial formation,calculate the center coordinates and radius of tunnel portal steel ring and accomplish the quality evaluation of the spatial formation of portal steel ring.Through an example of engineering application,the correctness of the proposed detection method and analysis system was verified.Research results can provide the reference to the detection work of spatial formation for other similar buildings.