简 骁 童 鹏

(1.中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055； 2.核工业北京地质研究院, 北京 100029)

1 概述

地铁隧道的变形监测是保护地铁,保障人们的生命安全以及避免整个城市的交通体系安全受到威胁的一项重要工作。传统的变形监测是大地测量法,主要包括三角测量、水准测量、交会测量等方法,受到观测时间、劳动强度、自动化等多方面因素的严重制约,使得变形监测还处在一个较低的水平[1]。

近年来,随着地面激光相关技术的进步以及社会需求的不断增加,地面激光雷达扫描技术作为一种新型、快速、实时的三维空间信息获取手段,正在快速向前发展。在很短的时间内,它能快速、精确、无接触地获取目标的三维点云信息,完成目标的测量,提供精确的定量分析数据及结果。因为这些优势,引起了大量学者的关注,正被逐步引入工业测量、文物保护、地形图制作，以及公路、桥梁、大坝等的变形监测领域[2-5]。

本次实验,主要是监测地铁隧道上方的市政综合改造工程对下方地铁隧道顶部的沉降影响。

2 隧道点云数据的获取及预处理

隧道点云数据的获取主要包括利用全站仪获取隧道中反射标靶的坐标和利用地面激光扫描仪获取地铁隧道的离散点云数据。

隧道点云数据的预处理主要包括：点云数据去噪、配准以及重采样。

点云数据去噪主要是人机交互来去除地铁点云数据中无用点云数据,如空气中的灰尘、墙上管线、指示牌等。

点云数据配准是利用附有反射标靶的多站点点云配准,利用这些反射标靶点来充当特征点,完成坐标转换方程的参数解算,使得所有的离散点云统一到一个坐标系统中。……