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构件变形监测近景摄影测量方法研究
摘要：
随着工程建设的不断发展，对构件的变形监测越来越重要，而近景摄影测量技术可以成为一种准确的构件变形监测方法。本文首先介绍了近景摄影测量技术的基本原理和相关技术，以及近景摄影测量技术在工程测量中的应用。其次，本文描述了如何运用近景摄影测量技术来监测构件的变形情况，以及如何处理测量数据和进行结果分析。最后，本文探讨了近景摄影测量技术在构件变形监测方面的优缺点，并提出未来研究的方向。
关键词：近景摄影测量，构件变形监测，数据处理，结果分析，优缺点
一、引言
随着现代化建设的不断推进和科学技术的发展，人们对各种结构物的安全性和稳定性要求越来越高，尤其是在大型桥梁、高大建筑等工程项目中，要求对各种构件的变形情况进行监测和分析。变形监测既可以对结构物进行安全评估，也可为结构物的维修和管理提供依据。传统的构件变形监测方法包括现场观察、物理测量、剖面测量等，这些方法存在着数据量小、数据精度不高、人工干预大等缺点，同时测量过程也需要很多的人力物力。
而近景摄影测量技术是一种非接触式的三维测量方法，通过高分辨率的照片来获得极其精确的三维坐标值，且具有精度高、测量效率高等特点，因此可以作为一种准确的构件变形监测方法。本文旨在探究近景摄影测量技术在构件变形监测方面的应用，以及如何处理测量数据和进行结果分析。
二、近景摄影测量技术的基本原理和应用
近景摄影测量技术是一种基于数字影像的三维测量方法，其测量过程可分为摄像机定位、像点提取、摄影测量三个主要步骤。其中，像点提取是整个测量过程的关键。目前主要采用的是对影像进行自动同时对称匹配从而得出像控点，然后进行影像束三维重构，得到真实世界中的三维坐标。近景摄影测量技术的应用广泛，如建筑立面测量、场地模型重建、数字拍摄等方面都有重要应用，其中在构件变形监测方面应用也十分广泛。
三、近景摄影测量技术在构件变形监测中的应用
近景摄影测量技术在构件变形监测中的具体应用流程如下：
1.确定监测区域：需要确定测量的构件的形状和大小，并确定监测区域的边界范围。
2.采集照片数据：通过使用数码相机或特殊的监测设备，采集监测区域内的照片数据。
3.像点提取：采用计算机辅助方法，获得所有监测区域照片像点的三维坐标值。
4.形态提取：将像点坐标处理为云点数据，进行形态的提取和分析，得出构件可能存在的变形情况。
5.结果展示：将监测结果通过各种可视化方式进行展示，如场景动画、三维模型动画等。
通过近景摄影测量技术可以获得构件的三维坐标值，进而可以计算出构件的变形量。通过与基准数据进行对比，可以判断构件的变形是否达到预计的限值，并及时采取措施，保障结构物的安全稳定。
四、数据处理和结果分析
数据处理和结果分析是构件变形监测中非常重要的一步，主要包括数据过滤、误差分析、滤波等处理，同时还需要进行结果分析。
1.数据处理
数据处理主要是对采集的照片像点数据进行处理，去掉不稳定点和噪点，并将三维坐标数据转化为光栅化数据和点云数据，以便进行后续的分析。同时，还需要对数据进行滤波和差分，并进行数据拟合和网格化等处理。
2.结果分析
结果分析主要是对测量结果进行分析和判定，确定构件的变形情况，并根据需要进行预警或处理。通过分析结果，可以知道构件的变形轨迹和变形趋势，从而更好地进行构件的维修和保养，保障结构物的安全稳定。
五、近景摄影测量技术在构件变形监测方面的优缺点
近景摄影测量技术在构件变形监测方面具有诸多优点，如测量精度高、测量效率高、自动化程度高、测量数据全面等等。但同时也存在着一些不足，如测量数据受环境因素的影响较大，成本较高，对设备和人员的要求较高等缺点。
六、未来研究方向
结合近景摄影测量技术在构件变形监测中的优缺点与现状，未来研究方向主要有：1.进一步研究和优化近景摄影测量技术的算法，提高数据精度和准确性；2.开发更加智能和便携的录像监测设备，以提高现场监测的效率；3.结合近景摄影测量技术与其他测量技术，形成多元化的测量方法，提高测量数据处理的全面性和准确性。
七、结论
近景摄影测量技术是一种准确的构件变形监测方法，具有高精度、高效率、自动化和数据全面等特点。通过数据处理和结果分析，可以得出构件的变形情况，及时采取措施，保障结构物的安全稳定。未来需要在算法优化、设备开发和方法多元化等方面进一步研究和改进。