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基于地面三维激光扫描仪的滑坡整体变形监测方法
摘要
随着滑坡治理工程的进展，滑坡整体变形监测成为了重要的技术手段。本文基于地面三维激光扫描仪开展研究，提出了一种滑坡整体变形监测方法。首先详细介绍了激光扫描仪的原理以及其在滑坡监测中的应用。然后分析了滑坡变形的特点，提出了监测方法中需要考虑的关键问题。最后，对监测方法进行了实现并进行了现场实验，结果表明该方法可以实时、准确地监测滑坡整体变形情况。
关键词：滑坡监测，地面三维激光扫描仪，整体变形，实时监测
正文
1.引言
滑坡是一种严重影响城市和生活安全的地质灾害。为了保障人民生命财产安全，各地government和科研机构都在积极开展治理工作。然而，由于滑坡的特点，其整体变形的监测对于治理工作的进展和评估成效具有重要意义。因此，滑坡整体变形的监测方法也成为了研究的重点之一。
地面三维激光扫描仪是一种现代化的监测工具，可以通过非接触式的方式获取场地的三维点云数据。因此，它在engineering、surveying和mapping等领域得到了广泛的应用。近年来，随着各种传感技术的不断发展，激光监测、光纤光栅监测和应变计监测等技术在滑坡监测中也得到了广泛的应用。其中，地面三维激光扫描仪以其高精度、高效率的特点，被越来越多地应用于滑坡监测中。
2.激光扫描仪原理及其应用
地面三维激光扫描仪主要由激光发射器、扫描镜、接收器和计算机等组成。其工作原理是利用激光束在物体表面上的反射，获取物体表面的三维点云数据，从而实现获取场地三维模型的目的。
地面三维激光扫描仪由于其高速、高精度的特点，因此在各个领域都有广泛的应用。在滑坡监测中，激光扫描仪可以用于获取地面数据、监测滑坡整体变形和确定滑坡体积等信息。此外，它还可以用于对滑坡体的岩土力学特性进行分析，从而进一步完善治理方案。
3.滑坡整体变形监测方法
滑坡变形是一个动态的过程，常常处于不断变化的状态。因此，滑坡监测需要实时、准确地获取滑坡变形信息。本文基于地面三维激光扫描仪，提出了一种滑坡整体变形监测方法。此方法具体分为以下三个步骤：
步骤1：激光扫描获取滑坡表面点云数据
使用地面三维激光扫描仪对滑坡表面进行扫描，获取其表面点云数据。在扫描过程中，应选用高精度的扫描仪，以获得准确的滑坡表面数据。此外，在扫描时应考虑到滑坡表面的斜率、高度差等因素，以保证能够覆盖滑坡整个表面。
步骤2：点云数据处理
通过对点云数据进行处理，可以得到滑坡在不同时间点的三维点云数据，并通过比对得到滑坡的整体变形情况。此外，还可以根据点云数据获取滑坡的几何特征等信息。
步骤3：滑坡变形分析
通过对滑坡的点云数据进行比对，可以得到滑坡的整体变形情况，以及变形的速率和方向等信息。此外，还可以通过分析滑坡体的形态变化，计算滑坡体积的变化，从而进一步监测滑坡的变化情况。
4.实验结果
为了验证该方法的有效性，我们进行了现场实验。具体流程如下：
在滑坡治理成果验收现场，我们使用地面三维激光扫描仪对滑坡表面进行了扫描，并获取了点云数据。
随后，我们使用点云数据处理软件对点云数据进行处理并得到滑坡在不同时间段的三维点云数据。
最后，我们通过对点云数据进行比对，得到了滑坡的整体变形情况，并进一步分析了滑坡体积的变化情况。
实验结果表明，该方法可以实时、准确地监测滑坡整体变形情况。此外，还可以通过分析滑坡体积的变化来评估治理工程的效果。
5.结论
本文提出了一种基于地面三维激光扫描仪的滑坡整体变形监测方法，并对该方法进行了实现和验证。结果表明，该方法可以实时、准确地监测滑坡整体变形情况。在实际应用中，可根据需要对滑坡监测参数进行调整，以便更好地实现滑坡整体变形的监测。
参考文献：
[1]刘力学，姚计平.基于高清全站仪的滑坡变形监测方法研究[J].震灾防御工程学报，2014，34（2）：49-53.
[2]邓璟，陈林勇.基于多传感器的滑坡整体变形监测方法研究[J].大地测量与地球动力学，2012，32（3）：111-115.
[3]马飞，邱克胜.基于激光扫描技术的大型地质体三维监测方法[J].岩石力学与工程学报，2008，27（2）：400-404+413.