桂芳茹

(四川建筑职业技术学院 四川德阳 618000)

0 引言

三维激光扫描技术是近年来国际上出现的一种应用效果较佳的高新技术，该技术既能够扫描复杂的作业空间和现场环境，又能够完整采集各类非标准、不规则、复杂、大型的实景或者实体三维数据，并且还可以在短时间之内快速重构出各种制图数据(如空间、线、体、面等)以及三维模型[1]。从目前来看，三维激光扫描技术在地下矿产勘测、考古测量存档、考古测量建档、建筑物三维重建等方面的应用前景较为广泛，被大量应用于各种事故调查、历史古迹恢复、工程测量等领域中[2]，但鲜有应用于高层建筑整体变形监测。本文就高层建筑整体变形监测中三维激光扫描技术的应用进行探讨。

1 三维激光扫描系统的原理

三维激光扫描系统是一种新型三维坐标测量仪器，集成多种高新技术，测量方式为非接触式高速激光，复杂物体表面、地形表面均可采用点云形式来进行获取。其主要包括仪器内部校正系统、激光测距系统、CCD 数字摄影系统、支架系统、扫描系统等[3]。

从目前来看，TOF 脉冲测距法是三维激光扫描系统的主要测距方法，如图 1 所示。测距观测值S可通过脉冲测距法获得，纵向扫描角度观测值θ和横向扫描角度观测值α可通过精密时钟控制编码器来予以同步测量。三维激光扫描系统通常都采用内部坐标系统来进行扫描测量[3]，其中，横向扫描面内有X轴、Y轴，X轴与Y轴垂直，而Z轴不在横向扫描面内，但垂直于横向扫描面。……