基于三维激光扫描仪的变形监测综述文献综述

文献综述

1选题的背景及意义随着三维激光扫描测量技术、三维建模的研究以及计算机硬件环境的不断发展,其应用领域日益广泛,如制造业、文物保护、逆向工程、电脑游戏业、电影特技等,逐步从科学研究发展到进入了人们日常生活的领域[1]。

地面三维激光扫描在测绘中的应用：（1）地形图测量和公路测量；（2)复杂工业设备的测量与建模；(3)城市三维可视化模型的建立；(4)古建筑与文物保护的扫描测量；(5)地质灾害的变形监测；(6)土方和体积测量；(7)生物医学测量[1]。

目前变形监测技术手段多种多样，在众多监测手段出现的同时，三维激光扫描技术有着它独特的优势。

三维激光扫描技术在变形监测中能快速准确地生成监测对象的三维数据模型,已开始在桥梁、文物、滑坡体、泥石流、火山等领域快速面监测中进行应用。

与之相比，其他的变形监测手段都存在一些不足，如测量机器人，其目标自动识别的最远距离一般为1km左右,监测范围小,测量速度也决定了用于高频率的振动测量比较困难；如GPS监测技术，当监测区域是建筑物、树木密集地区时，监测精度和可靠性不高且GPS与一般全站仪等检测监测设备相比成本高；又如D-InSAR监测技术，InSAR数据质量要受到多种因素的影响,造成了D-InSAR技术应用时存在许多实际困难,精度受到一定的限制，另外, InSAR卫星不适合高动态的变形监测；像机载三维扫描技术的应用，精度较差,构成价格昂贵,用于变形监测还有相当难度[3]。

2国内外发展及研究现状2.1国外发展及研究现状三维激光扫描技术从出现以来便迅速应用于各行业,其软硬件的发展也日渐成熟。

随着许多发达国家开始深入研究三维激光扫描技术,扫描产品紧随着技术的发展陆继走向市场,激光扫描系统的应用范围正在一步步的加大。

20世纪60年代欧美发达国家不仅逐步加大该领域研究的经济支持,而且基于激光扫描仪的新测量技术和方法也油然而生,随后三维激光扫描系统应用涉及到模型加工和数字化城市领域[1]。

目前，美国、德国、加拿大、和日本等国几十家高技术公司对三维扫描技术的开发研究，已形成了规模较大的产业，其产品在速度、精度、易操作性等方面已经达到了较高的水平[7]。