杨世杰， 冯晓， 党升， 陈茂霖

(1.重庆交通大学 测绘与国土信息工程系， 重庆 400074；2.重庆交通大学 工程信息与3S研究所， 重庆 400074)

随着BIM(建筑信息模型)技术、三维激光扫描技术和点云处理技术的发展，实现对隧道各阶段实际表面和设计表面符合程度及空间几何偏差分布的全面检测成为可能。三维激光扫描技术应用于隧道扫描的研究较多，但多聚焦于点云拼接、去噪、曲面拟合和断面提取等数据处理，多用于隧道变形监测。如托雷等在测站前、中、后布设控制点进行全局控制，以减少数据的拼接误差，在地铁隧道变形监测中取得了很好的效果；简骁等通过对点云数据进行三次多项式插值曲面拟合，对多个拟合曲面进行高差比较获得隧道变形量。采用三维激光对隧道进行质量检测，多应用于通过点云数据拟合隧道中线，基于隧道中线按照一定步距提取隧道断面，与二维设计模型结合进行隧道二维断面检测。如方成龙将点云断面实测点围成图形与设计断面进行比较，通过CAD二次开发计算隧道超欠挖；许磊等采用Vatti Clipping Algorithm算法，通过断面结构与设计断面比较进行超欠挖面积统计；王令文等对断面实测点云进行断面切片拟合，并求取断面的圆形和半径，通过比较拟合断面和设计断面确定施工质量。既有研究主要通过提取隧道断面与设计断面进行比较确定施工质量，断面的提取存在随机性，不能反映整体的区域特性，同时缺少点云数据整体研究，不能充分利用海量的点云数据和二维设计图，而且对欠超挖部位的检测无法反映隧道的整体施工质量。……