胡梁云服全站掃描儀MS*0在變形監測中的應用

在傳統的監測應用中，測量機器人和GNSS是兩種常見(jiàn)的設備，兩者可單獨工作，亦可協(xié)同作業(yè)：機器人適合密集棱鏡集群監測，GNSS適合高頻或者靜態(tài)高精度監測。兩者結合在一起，徠卡提供了大壩、橋梁、地鐵、滑坡、高層建筑等各個(gè)行業(yè)的解決方案。隨著(zhù)監測工作的日漸深入，對被監測物體超密集快速監測的功能成為客戶(hù)的新需要。掃描技術(shù)成為最新的監測應用，徠卡MS*0全站掃描儀一經(jīng)推出，就全方位的滿(mǎn)足了各個(gè)行業(yè)客戶(hù)的需要，成為監測界的新寵貴族。

MS*0是全站儀也是掃描儀，能完成長(cháng)基線(xiàn)高精度的控制測量，還能進(jìn)行全年24小時(shí)不間斷的監測工作，抵抗野外的嚴寒酷暑，風(fēng)雨無(wú)阻，在需要高密度掃描采集變形體的監測數據時(shí)，能發(fā)揮高速掃描的功能，每秒鐘1000個(gè)點(diǎn)，采集速度遠遠超越了傳統全站儀。令人驚喜的是，徠卡MS*0全站掃描還能拓展為超站儀，將GNSS控制測量、精密監測和高精度快速掃描完美結合在一起。

在城市地鐵監測中，傳統的監測方式主要是人工操作全站儀觀(guān)測布設在地鐵隧道斷面上的棱鏡，以及人工精密水準測量這兩種方式進(jìn)行，存在作業(yè)速度慢、操作環(huán)境惡劣等現實(shí)問(wèn)題。由于隧道投影的問(wèn)題，為避免多個(gè)監測棱鏡產(chǎn)生相對于全站儀位置重合的現象，棱鏡的布設位置需要提前計算，還需要現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地位置調試，個(gè)別需要密集監測的區域用傳統的方法難以實(shí)現。

MS*0安置到地鐵的強制對中裝置上，對隧道內壁選定的的特別監測區域可以進(jìn)行密集監測，例如選擇頂部一個(gè)區域，可以是地鐵管片的一片，也可以是整塊軌道板，對其進(jìn)行高精度快速掃描，可以獲取地鐵隧道重點(diǎn)區域的*D變形數據的獲取和分析，這解決了傳統全站儀棱鏡點(diǎn)密度不夠以及普通掃描儀不勝任監測工作的問(wèn)題。

從北京到上海的高速鐵路，列車(chē)每小時(shí)*00公里的時(shí)速，風(fēng)馳電掣般穿過(guò)高山和峽谷。其中80%的路段是高架橋，客戶(hù)對高速鐵路橋梁的監測工作是非常急迫的，列車(chē)經(jīng)過(guò)一座橋梁通常只要幾秒鐘，傳統的GNSS和全站儀均不能勝任高速鐵路橋的動(dòng)荷載監測，這需要高頻率高精度的動(dòng)態(tài)監測才能實(shí)現。

MS*0可以對承載高速鐵路的大橋進(jìn)行高頻動(dòng)荷載監測，在橋梁下面選定適合進(jìn)行掃描的監測區域，然后以每秒1000點(diǎn)的高速進(jìn)行掃描，瞬間記錄了列車(chē)通過(guò)時(shí)橋梁發(fā)生的位移和沉降，以前所未有的準確度描述了列車(chē)經(jīng)過(guò)前、經(jīng)過(guò)中和經(jīng)過(guò)后橋梁的的連續變化，為分析高速鐵路橋梁的動(dòng)荷載下的瞬時(shí)變化和研究橋梁的運動(dòng)趨勢，提供了一套科學(xué)的監測方法。

在某水電站，徠卡工作人員將2臺MS*0設備布置在壩體左右兩邊，架設在牢固穩定的強制對中控制點(diǎn)上，然后采用全站掃描儀的模式進(jìn)行監測工作，包含精密監測棱鏡作業(yè)和對重點(diǎn)監測區域進(jìn)行掃描作業(yè)，這兩種作業(yè)模式結合。為充分展現MS*0的掃描精度，在壩體左右兩套MS*0全站掃描分別進(jìn)行對壩體掃描的時(shí)候，在主壩的中間位置上選取了一塊公共區域進(jìn)行掃描，即兩套MS*0掃描了重合區域，而且這個(gè)區域是整個(gè)大壩最接近中間的位置，掃描完成后對重合區域的進(jìn)行點(diǎn)云數據分析，通過(guò)掃描數據的優(yōu)良結果，充分展示MS*0在掃描監測領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢。

公共掃描區域色階圖

使用儀器：

MS*0全站掃描儀

用戶(hù)需求：

客戶(hù)需要MS*0全站掃描儀的精密監測和快速掃描功能，用以了解在不同季節和不同時(shí)期，整個(gè)壩體的變形量及變化趨勢。

具體工作：

在壩體左右分別設置MS*0全站掃描儀，兩站分別進(jìn)行，兩站分別進(jìn)行設站掃描。通過(guò)每天多次掃描的結果，對比分析壩體的變形趨勢。

掃描數據結論：

通過(guò)軟件進(jìn)行掃描后點(diǎn)云數據的模型匹配，匹配后軟件計算的標準偏差 0.*mm；如果考慮一般的設站誤差，不進(jìn)行模型匹配的條件下，標準偏差也僅僅為0.8mm，這完全滿(mǎn)足客戶(hù)對掃描的精度要求。

MS*0全站掃描儀的優(yōu)勢特點(diǎn)：

點(diǎn)云直接貼在照片上，測量數據可以直觀(guān)展示；

掃描結果的絕對精度高，完勝目前市場(chǎng)上掃描儀；

更能反映局部細節變化，表現內容更豐富和全面；

復雜危險區域，非接觸式監測更能保障人員安全。

結合徠卡公司的GeoMoS、Cyclone、Infinity、MultiWorx等軟件，可以實(shí)現高效處理MS*0全站掃描儀的數據，輸出二維或者三維圖，線(xiàn)畫(huà)圖，點(diǎn)云圖及三維模型，根據點(diǎn)云自動(dòng)生成平面、曲面、圓柱、彎管等，自動(dòng)生成等高線(xiàn)，可以將全景圖作為點(diǎn)云的背景圖，可智能自動(dòng)提取需要的點(diǎn)，可實(shí)現多視角查看三維數據，輸出各種處理報告，結果可導入CAD。

徠卡提供了世界上唯一的帶有自動(dòng)掃描功能的完整監測方案，實(shí)現了對人員無(wú)法達到或者安裝棱鏡的危險區域目標的監測，利用MS*0的圖像輔助功能讓設置更加簡(jiǎn)單和人性化，全新的向量技術(shù)實(shí)現了掃描數據的自動(dòng)化處理，并且以不同的顏色顯示不同的變形量。

徠卡MS*0全站掃描儀是一個(gè)功能全面的革命性解決方案，集成了高精度的全站儀技術(shù)、高速的*D掃描技術(shù)、高分辨率數字圖像影響測量技術(shù)以及超站儀技術(shù)等多項最先進(jìn)的測量技術(shù)，以多種方式獲得了高精度的測量結果，其應用范圍空前廣大，開(kāi)創(chuàng )的測量的新紀元。