4DMOS-PointCloud扫描变形监测系统

一. 概述

4DMoS-PointCloud 扫描变形监测系统是由长期从事变形监测的工程技术人员和专业软件开发工程师在借鉴国内外先进经验、技术基础上开发完成的，用于点云监测数据分析的专用软件系统。4DMoS-PointCloud 提供处理海量点云数据的方法，提供各测量周期的数据与基准数据形变量的分析，分析出监测区域的实际变形及变形趋势，超前预报，形成符合规范的监测报告。与国内外同类软件现场测试比较，4DMoS-PointCloud 具有投资省、专业性强、符合国家行业规范要求和国人操作习惯、服务到位等无可比拟的优点。

二. 优势

1. 系统专为点云监测分析开发，界面简洁、直观，易于掌握

2. 多期数据形成监测数据库，便于查询

3. 支持多期数据导入，各期数据与基准数据对比

4. 点云数据拟合出监测区域立体模型，真实反映监测区

5. 系统中真实反映监测点、监测区域形变

三. 特点

1. 严格按照国家行业规范要求生成各种报表，体现水平、垂直变形量及变形速率

2. 设定警戒值，超前预报警戒值发生时间

3. 灵活的断面生成方式，提供典型的勘测测量功能， 如方位角， 方向角和垂直角， 水平、垂直和坡度距离，以及至参考平面的体积

4. CS、BS、单机相结合，建立综合智能变形监测系统

四. 功能

1. 软件专门用于三维激光扫描仪、影像型全站仪采集的点云数据处理

全站仪可以完成多目标点的高精度测量，GPS可以全天候精确定位全球任何位置的三维坐标，但它们多用于稀疏目标点的高精度测量。三维激光扫描仪采用非接触测量模式，测量操作简单方便、效率高、危险系数低，将不易到达的危险区域扫描成密集点云，数据导入软件中生成监测区域三维模型

2. 流程化操作分析，符合国家规范要求

数据导入→数据检查→数据编辑→数据拼接→生成三角网→添加监测点、监测区域、监测断面、整体比较→形成监测数据表格、曲线图→趋势分析→超前预警→生成监测报告→数据入库

3. 报表形式多样化，方便、立体、直观反映出监测周期内各期数据的变形量、变形速率、变形趋势

1) 变形量/变形速率变化表

形变数据表格——从中可以看出同一监测点或区域在不同监测周期的形变量

2) 监测点－时间－变形量曲线图

3) 监测点－时间－变形速率曲线图

形变曲线图中可以总结监测点或区域相对于基准数据在各监测周期的总体变形量，及其变形速率，从而可以总结变形趋势，设定警戒值，可以做到超前预警，避免造成灾害

形变曲线图分为时间－变形量曲线图和时间－变形速率曲线图，在形变曲线图中可以设置警戒值，区域变形的最大值、最小值和平均值，还可以做水平位移、垂直位移、空间位移及X、Y方向上的位移变化情况，既可以单独显示也可同时显示

4) 水平矢量，监测点各周期－水平矢量图

5) 垂直矢量，监测点各周期－垂直矢量图

水平矢量图与垂直矢量图中可以做每期测量数据与基准数据对比，在水平方向或垂直方向的变形量及形变方向，可以预测监测点或监测区域的形变情况

6) 断面图与断面线

可以创建任意断面图，以及断面线，可以通过断面线分析滑坡面的坡度

7) 3D形变分析图

 偏差量由绿色向深色渐变显示，绿色表示偏差较小，深色表示偏差较大

 结果大部分为绿色，说明整个滑坡体稳定，红色区域表示已经发生滑坡

 高分辨率影像与点云数据结合，清晰还原真实地物；

 色谱显示，简单直观

8) 生成等高线色差对比图 

 根据创建的地表面模型自动生成等高线 

 多期数据对比，用色差反映高程变化量

4. 分析监测区域形变趋势，超前预警

可在生成的监测区三维模型上面添加监测点、监测区域，可以方便、直观、可靠的看出其形变量、方向、位移大小， 分析出监测区域的地形地物实际变形及变形趋势，设定预警值，通过数据分析，做到超前预警

5. 形成长期监测数据库

将监测区域各期测量数据、分析数据表格、形变曲线图、矢量图提交至数据库保存，数据库可定时或手工进行备份处理，使长期积累的数据成果安全保存，防止数据丢失，并可随时回溯查阅。可按规定间隔时间（日、旬、月、季、半年、年）对数据库内的监测数据进行分析统计，计算特征值，如求和、最大值、最小值、平均值等