Johannes Woellner，应用工程师 利用3D点云技术进行自动化变形监测 Johannes Woellner，应用工程师 2015 年 11 月 19 日
Leica GeoMoS 扫描 目录 变形监测技术的重大突破 概述 GeoMoS 扫描——综述 配置简单——原理 n.Vec 技术 应用案例 优势——总结
Leica GeoMoS 扫描 概述 山崩 落石 地壳形变 地层下陷 桥梁 房屋 建筑物 水坝 露天采矿 地下采矿 自然灾害监测 结构监测 矿山监测
Leica GeoMoS 扫描 部分监测解决方案 扫描 MS60 GeoMoS Now! 大地测量传感器 MS60全站扫描仪 地质传感器 通讯、附件、供电 软件模块 网络服务 服务与支持 MS60 扫描 GeoMoS Now!
Leica 监测解决方案 监测流程 数据采集 处理和存储 发送信息 限差检核和信息发送 不同的用户组 保存到数据库 可视化 Leica GeoMoS 监视器 Leica GeoMoS Now！ 限差检核和信息发送 不同的用户组 保存到数据库 可视化
Leica GeoMoS 扫描 创新的自动化扫描解决方案集成到监测系统 自由设站和多扫描区域相结合 简单设置之后可定义一个或多个扫描区域 在监测系统内扫描任何表面或物体 利用现有 Leica 监测解决方案的所有优势
Leica GeoMoS 扫描 原理 崭新的 n.Vec 技术 要求：利用颜色编码标注位移变形 自动化变形监测 在变形监测中处理点云 无人值守 7天24小时连续运行 连续的颜色编码表示变形
Leica GeoMoS 扫描 配置扫描向导 原理 3 个基本步骤 (1) 将 MS60 对准关注区域（广角相机或 30x 望远照 相机），提取图像 (2) 确定多边形扫描区域 扫描性能 图像可协助远程了解扫描区域，甚至可在办公室进行
Leica GeoMoS 扫描 创建初始扫描，为监测做参考 原理 在好的条件下，开始扫描一次或多次 (3) 合并初始扫描 初始扫描的 3D 可视化
Leica GeoMoS 扫描 n.Vec 技术 初始扫描 重要事项 为变形监测提供参考 使用 5 个原始扫描 合并过程需使用最小二乘法，以重新定位最佳的点 确保扫描区域的完整性 重要事项 高质量的初始扫描成就优质的变形分析。
Leica GeoMoS 扫描 原理 添加到测量周期 结合 棱镜监测 扫描 GNSS 在定义的时间间隔内自动测量 自动限差检核
Leica GeoMoS 扫描 n.Vec 技术 识别区域 每一个云都可分割成多个最佳表面区域 提供一个仿真的数学模型 数学模型：平面或任意曲面 更精准地自动检测边缘，然后利用经典的三角网进行检测 最优算法：尽量使用必要的区域 n.Vec 技术的优势在于扫描表面优化的数学模型
Leica GeoMoS 扫描 n.Vec 技术 确定法向量 每一个点的已知法向量 初始扫描 当前扫描 变形方向的定义 使用法向量为一组参考扫描分配点 彩色编码的变形云 初始扫描最近区域的最小距离
Leica GeoMoS 扫描 n.Vec 技术 自动清除粗差 粗差探测： 与邻近点不同的单一粗差 因扫描到障碍物产生的粗差 和主区域没有任何联系的单一区域
Leica GeoMoS 扫描 实践经验 粗差探测 高速公路 利用n.Vec 技术清除不重要的表面/点 约每分钟分 20 辆汽车经过 测量扫描—— 探测粗差之前 变形扫描—— 探测粗差之后
Leica GeoMoS 扫描 数值和图形结果 n.Vec 技术 变形 彩色编码的 3D 点云 彩色编码的变形图片 彩色编码的前视图/侧视图/顶视图 最大变形值 体积 初始扫描和当前扫描之间的体积
Leica GeoMoS 扫描 实践经验 岩石和混凝土 粗糙结构 隧道（测量距离约40米） 岩石表面 (150-500米) 光滑结构 水坝 (300米) 扫描分辨率 以实物为准 距离越大 所需时间越长
Leica GeoMoS 扫描 优势——总结 创新的自动化扫描解决方案可以集成到综合监测解决 方案（GNSS和地质传感器） 高度详细的表面监测和广泛的区域覆盖，并与棱镜监 测相结合 彩色编码的变形信息与高分辨率图像信息相结合 自动变形限差检核——通过邮件和短消息发送扫描和 实时警报 现有系统可轻松升级扫描功能 GeoMoS Now! 中自动报告和状态