[发明专利]一种基于三维激光扫描点云数据的隧道大变形量测方法

权利要求书

1.一种基于三维激光扫描点云数据的隧道大变形量测方法，其特征在于，包括：

步骤一：通过隧道设计平面图获取隧道中线L'，找到监测断面的对应里程在L'上的对应点P'，过点P'作L'的垂线V'，通过V'的铅垂面即为该监测断面的基准面F；将距离基准面F的距离小于阈值d的点云数据垂直投影至基准面F，获得点云数据在监测断面上的投影；按顺序连接点云数据的投影，获得监测断面的实测断面；

步骤二：通过隧道设计图获得监测断面的标准断面，将实测断面和标准断面通过基点统一到同一坐标系中形成对比图；

步骤三：使用测线法建立标准断面的标准测点与实测断面的实测测点的对应关系；所述测线法包括水平测线法和垂直测线法，具体为：

水平测线法，包括：

在水平收敛测点处设置水平收敛测线，水平收敛测线与标准断面的交点为标准测点，两侧标准测点的连线为标准测线H；从标准测点处引垂直于标准断面的直线与实测断面相交，交点为实测测点，两侧实测测点的连线为实测测线H'；

标准测线与水平测线的长度差值为水平收敛测点处的累积值C，即C＝H'-H；

两期点云数据的累计值C₁和C₂，其差值为两期点云数据量测时间间隔内隧道水平收敛值Hc，即Hc＝C₁-C₂；

水平收敛值Hc与两期点云数据测量的时间间隔t的比值为水平收敛速度V，即V＝Hc/t；

垂直测线法，包括：

在拱顶沉降测点处设置垂直沉降测线，垂直沉降测线与标准断面的交点为标准测点p，其标高为H_p；过标准测点p引垂直于标准断面的垂线，与实测断面的交点为实测测点p'，其标高为H_p'；

实测测点与标准测点的高差为拱顶沉降测点处的累计值S，即S＝H_p'-H_p；

两期点云数据的累计值S₁和S₂，其差值为两期点云数据量测时间间隔内拱顶沉降值

V＝S₁-S₂。