王君刚，王解先,2

(1. 同济大学 测绘与地理信息学院，上海 200092；2. 现代工程测量国家测绘地理信息局重点实验室，上海 200092)

一、引 言

在工程测量中，经常有涉及建筑物形变监测的问题，需要精确地确定建筑物的空间形态和位置，进而分析建筑物的质量状况。实际应用中大多数建筑物是由规则的几何体(如长方体、圆柱体等)构成的。对圆柱体的拟合就是确定圆柱体轴线的位置和方向，以及圆柱体的半径。

圆柱体的拟合方法有高斯图法[1]、遗传算法[2]、特征值算法[3]等。但是这几种算法都有一定的缺陷：基于遗传算法和高斯图的圆柱体拟合在计算上比较繁琐；基于特征值的圆柱体拟合存在一定的近似计算，并不是基于几何距离的最小二乘算法。本文采用一种比较简单的算法，以观测点到拟合圆柱面的距离平方和最小为原则，拟合出圆柱面的空间位置和形态参数。

由于在一个测站上不能均匀地观测圆柱体表面的多个点位，因此需要在两个测站从不同方向观测圆柱体，然后将观测的坐标归算到同一坐标系。利用观测的点位坐标，拟合出圆柱体的空间位置和形态参数，然后计算观测点的圆度。为了更直观地表示观测点的圆度，可以将圆柱体侧面展开，用等值线的方式表示整个圆柱体侧面的凹凸性。

下面将详细阐述坐标测量与转换、圆柱体拟合及圆柱体质量检测的原理与计算过程。

二、坐标转换

在两个测站上任意设站对圆柱体进行观测，获得的点位坐标分属不同坐标系，需要将其归算到同一坐标系。……