[发明专利]一种测量数据采集与处理方法

说明书

本发明公开了一种测量数据采集与处理方法，包括步骤：S1.将待监测表面划分为若干个小区，在小区内任意位置划分出一个更小的点云区域；S2.针对各小区采集最少一期点云区域的高密度点云作为初始点云数据；S3.采集后续多期点云区域内若干个点；S4.将步骤S3采集的若干个点与步骤S2的初始点云数据进行计算对比，计算各期、各小区的累计变形量或/和变形速率；S5.变形量或/和变形速率以三维图形或/和报表的形式展示。通过采用采集点云区域的点云来计算小区变形量或/和变形速率，保证该小区的变形观测的精度，该小区的变形值真实地代表对应大区的变形值，同时又舍弃了绝大部分区域的高密度点云，达到点云存储量小、运算快速，又能高精度表现整体变形情况。

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，具体来说，涉及一种测量数据采集与处理方法。

背景技术

在隧道、路基工程施工中，隧道监控量测、路基沉降观测均属变形监测，是施工关键技术之一。

对隧道而言，监控量测在指导钻爆法等的设计、施工过程中，对判定设计支护参数、施工方法的合理与否起到决定性的作用。在隧道施工、运营过程中，因不掌握变形情况而引起的隧道塌方或空间位置不满足要求等而引起的生命财产、社会声誉、经济效益损失不计其数。目前，在获取围岩变形量的测量手段上，除极少部分工程、小范围采取一些实时监控的传感器或摄影测量以外，绝大部分隧道监控测量主要采取机械收敛计（部分结合水准仪）量测、全站仪非接触量测这两种方法，这些方法在一定程度上为隧道施工提供了良好的技术支持。《铁道建筑》July,2008《隧道围岩收敛监测方法及其特点》（文章编号：1003-195(2008)07-0044-03）较系统地介绍了当前隧道变形监测的几种方法，这些隧道监测方法共同的特点是在沿隧道纵向每隔一定间距（几米到几十米甚至更长）选择一个断面，在该断面岩面或支护结构上埋设几个（一般为3-7个）特征点，然后测量这些特征点的绝对或相对的位移值，将这些特征点的变形信息来代表隧道围岩的变形值。我们知道，隧道地质条件在短距离（如几米范围）往往变化很大，支护等施工质量可能完全不同，短距离内变形量可以变化较大，可见，在较长的距离内将这些有限的特征点的位移来代表该段隧道围岩的实际变形，其实是不够准确的，也就是说现有监测方法获取的变形信息并不能全面表征隧道的实际变形情况。除了特征点少不足以代表实际隧道变形情况外，现有的这些技术中，还存在如下不足：

收敛计结合水准仪量测方法：

收敛计结合水准仪量测方法出现的时间较早，现场测量方法原理主要是：在隧道内选取量测断面，在量测断面上埋设3-7个带挂勾的测量标志，然后用收敛计直接量取两标志间的距离，其中隧道拱顶的标志一般用水准仪直接测取其高程值，通过将一定时间的间隔测量到的距离值和高程值进行对比，即可得到围岩变形情况，进而分析推测围岩的变形趋势。通过上述技术原理可见，收敛计结合水准仪量测方法主要存在如下缺点:大断面隧道量测需要脚手架等作业平台，需要机械设备的配合，成本大，危险性高，量测精度难于满足规范要求；量测时影响车辆通行，施工干扰大；需要埋设的观测环容易被碰动变形，甚至是破坏，影响测量准确度和连续性；工作强度大，效率低，需要大量的人力物力，后续数据分析自动化程度低；将有限的特征点代表整体的实际变形不准确等等。