地铁隧道变形监测中的三维激光扫描技术研究
三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用
0 引言隧道变形监测作为地铁隧道安全工作中的重要环节，对于监测数据的及时、高效和准确有了越来越高的要求。
三维激光扫描技术是一种以激光测距方式快速获取大量测点三维坐标的测量技术，能够克服传统测量技术的局限性，获取更加全面的隧道变形信息[1]，并可在隧道照明条件下正常工作。
该技术数据采集效率高，完成每个测站的数据采集仅用时约5 min，较好地满足了运营地铁隧道一般只能在夜间较短时间内作业的要求。
多站点云数据拼接方法作为点云数据预处理步骤之一，对后续点云数据的分析和解释起到重要作用。
该方法主要分为手动匹配和软件匹配2种：手动匹配基于特征点混合拼接法，而自动匹配基于贴附标靶。
目前，应用较广泛的是Iterative Close Point（ICP）算法，是基于点信息的点云拼接算法之一，该算法由Besl等[2]和Chen [3]提出，通过最小二乘算法的最优匹配方法，对点云数据进行多次重复配准，确定数据中对应关系点集并计算最优刚体转换和平移参数，迭代计算直至满足某个设定的误差收敛，经国内外许多学者的研究和改进，已成为3D点云匹配中的最经典的算法之一。
在已有理论基础上，通过对深圳市轨道交通2号线某隧道自动化监测红色报警区域进行三维激光扫描，得到该区域的6站点云数据，经ICP算法配准，得到6个测站的整体拼接数据，根据拼接后的数据计算各环片椭圆度变形值，与自动化监测数据对比，达到复核及补充监测的效果。
1 项目概况以深圳市轨道交通2号线长约130 m的隧道监测区域为研究对象，该区域位于市中心繁忙主干道下方，地上高层建筑物林立，易发生隧道变形。
经隧道收敛监测发现，部分区间的道床沉降、水平位移、横向收敛变化量均较大；隧道现状调查发现，区间段部分隧道管片环纵第一作者：孙泽会（1991—），男，工程师。
E-mail ：***************三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用孙泽会1，曾奇1，刘德厚2，陈鸿1，余海忠1（1. 深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518029；2. Woodside Priory School，Portola Valley CA USA 94028）摘 要：随着测量技术的快速发展，三维激光扫描技术在地铁隧道收敛变形监测中的应用日益广泛。
三维激光扫描技术在地铁隧道形变检测中的应用
三维激光扫描技术在地铁隧道形变检测中的应用摘要：地铁建设或运营过程中，地面、周边建筑物负载及土体扰动、隧道周边工程施工等因素会对隧道产生综合影响从而造成隧道结构变形。
地铁隧道正上方堆放大量渣土导致还未运营的线路结构产生严重形变，全站仪测量方式很难准确测绘出形变大小。
合理应用三维激光扫描技术，应对可以对隧道受损区域的检测和修复工作。
关键词：三维激光扫描技术；地铁隧道工程；形变检测1 引言三维激光扫描技术的优势在于以激光为介质，可以实现无接触测量，通过计算激光的反射时间确定距离，并且通过多点测量可以获取多个点位数据信息，进而构建三维模型，这对于地铁隧道形变检测工程施工活动的开展具有重要的参考价值，可以有效确保施工活动顺利进行。
2三维激光扫描技术三维激光扫描技术具有非接触性、快速性、高密度、实时性强等特点，在体积计算中具有显著优势。
三维激光扫描技术又叫实景复制技术，它可以通过极高速的激光扫描快速获取大量高精度的空间三维坐标，然后快速利用这些点云数据实现物体模型的建立。
三维激光扫描技术具有寻常测量技术难以企及的优势，如高精度、全自动、非接触性、高密度、数字化、实时动态等特点。
因此，它又被称为继全球定位系统技术后测绘领域的又一次技术革命。
三维激光扫描技术的优势主要表现在以下几方面：①测量作业效率高，测量速度在0.5m/s以上，在大型工程以及工期任务较紧的项目中采用三维激光扫描技术可以取得良好效果；②测量点的密度大，每个断面采样点超过500个，获取的数据信息更加全面，适用于测量环境较为复杂或者作业面较大的工程项目；③可以自主设置断面测量的间隔，适用性更强；④获取的测量成果多且全面，可以得到任意间隔多断面图，隧道表面可以量测激光影像；⑤测量成果的用途较广，在线路侵界、管片错台、裂缝、管环收敛以及隧道渗水等方面都具有参考价值；⑥不需要接触测量目标，可以实现无损检测，对测量目标不会产生负面影响，尤其是在一些具有危险性的作业环境中，可以最大限度降低作业人员的风险；⑦仪器架设的自由度比较高，相较于全站仪等传统设备来说，不需要进行对中操作，这意味着也就不会产生对中误差，并且架设地点可以灵活选择，环境影响因素较小。
三维激光扫描技术在传统地铁隧道变形监测中的应用
三维激光扫描技术在传统地铁隧道变形监测中的应用随着城市的发展，地铁隧道这一方便城市交通的工程得到了越来越多的注意，同时作为一种地下工程，地铁隧道的安全性也是使用过程中必须注意的，因此必须有相应的监测方法对地铁隧道展开变形监测。
地铁隧道变形监测对保障地铁设施的安全至关重要，而传统的监测方法在应用中起到的作用非常有限，只能够对间隔了一定距离的一部分断面的数据进行分析。
而三维激光扫描技术就是近年来得到广泛使用的监测技术的一种。
这种监测技术的通途广泛，已经大范围的应用于城市的地面模型建立和三维数据模型建立，应用于地铁隧道中时，可以有效的对地铁隧道的变形程度进行监测。
1 地铁隧道变形概念和三维激光扫描技术地铁隧道变形是指在地铁的运营过程中，地铁的隧道受到外力影响如周边的工程施工或者地铁隧道内部的工程施工以及地铁列车的运行造成的振动进而造成的隧道变形。
而三维激光扫描技术则是在1995年左右出现的一种技术，这种技术是GPS后又一项新型的测绘技术，这种测绘技术通过高速的激光对扫描对象的数据进行快速的收集、统计、分析，因为激光的效率高，计算的速度快，因此可以快速的采集大量的空间点位信息，可以快速的建立物体的三维影像模型。
因为其快速、不接触、实时动态监测和高精度的特点，在各个工程中均有着一定的应用。
而三维激光扫描技术通常由扫描仪、支架、电源、计算机以及一些配件组成。
而三维激光扫描仪就是其中最为重要的一部分，是一切的前提和基础，三维激光扫描仪由激光发射器和激光接收器、计时器、可以旋转的滤光镜、控制电路板、和微电脑等组成，因为高效的测量技术，因此其重要性往往可与GPS这门空间定位技术相提并论，不同于传统的单点测量，三维激光扫描技术具有数据收集快数据精度高和数据处理快的优点，通过对地铁隧道管壁的三维点云数据扫描，最终得到一个具有高度分辨率的地铁隧道模型。
2 三维激光扫描技术在传统地铁隧道变形监测中的应用2.1 对数据的收集通过对导线和水准测量方案的设计，然后使用激光扫描仪对需要测量的地铁隧道进行扫描，主要扫描站间距和扫描点密度并且保证扫描的重叠度合格。
三维激光扫描技术在运营期地铁隧道变形监测中的应用
2. 数据预处理 外 业 数 据 采 集 完 后， 即 时 将 数 据 导 入 scen 或 者 realvorks 中进行拼接处理。拼接时按照布置好的标志球 进行拼接，保证每个球的识别精度小于 1mm，并确保每 站不少于 6 个标志球（精度在 1mm 范围内，前后各 3 个 标志球），如超限此站重新进行测量，扫描数据软件自动 拼接，人工检查标志球的识别和拼接精度，对精度大于 1mm 的标志球重新手动选择和识别 ；数据拼接完后，软 件会行成一个关于球和整体的拼接精度。 将已经拼接合格的数据进行轴线的生成和半径的拟 合，由于施工的工艺及隧道变形，拟合出来的半径只能无 限接近设计值，对差异比较大的数据进行两次分析，在确 认扫描数据正确的情况下，根据已生成的轴线以及设计的 理论半径生成标准圆柱。实际扫描数据与标准圆柱体存在 一定的差异，软件通过不同的颜色（可设定）将差异量形 象的表示出来。 按照收集到的隧道中心线三维坐标及半径，剔除了异 常数据（如螺孔、排风管、消防水管、电线电缆，通讯照明等） 后按照 10 点 / 平方厘米的原则对点云数据进行了抽稀。 3. 三维模型建立 将已经拼接合格的数据导入到 XOR 软件中，进行轴 线的生成和半径的拟合，由于施工的工艺及隧道变形，扫
地铁工程测量中三维激光扫描技术的应用
地铁工程测量中三维激光扫描技术的应用摘要：随着城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。
城市轨道交通系统成为城市基础设施的重要组成部分。
而在轨道交通系统中，地铁无疑占据头部位置。
这是因为：当运行轨道建设在地下之后，在绝大多数情况下（除了强降雨引起的地铁站倒灌等极端情况），地铁列车的运行不会受到地面因素的影响，短短数分钟内，便会有一趟列车停靠在每一个地铁站，在缓解城市交通压力方面具有不可替代的作用。
为了保证地铁安全，地铁工程的整体质量是重中之重。
总体来看，地铁工程一般修建在建筑物、构筑物较为稠密地区的地下，不仅对精度要求较高，还容易受到施工路线长、施工单位多等因素的影响。
本文主要围绕三维激光扫描技术在地铁工程测量中的应用展开分析。
关键词：地铁工程测量；三维激光扫描技术；应用引言三维激光扫描技术的优势在于以激光为介质，可以实现无接触测量，通过计算激光的反射时间确定距离，并且通过多点测量可以获取多个点位数据信息，进而构建三维模型，这对于地铁工程施工活动的开展具有重要的参考价值，可以有效确保施工活动顺利进行。
1三维激光扫描技术的原理适用于隧道断面测量的地面三维激光扫描仪主要包括高精度激光测距仪和能够匀速扫描目标物的反射棱镜组成的激光扫描系统、计时系统、控制电路板、CCD相机等部件组成。
本文主要采用定点静态非接触式多站扫描方式，通过多站扫描获取整段隧道的点云数据，然后进行拼接去噪、断面提取等处理，再通过数据分析，最终获取隧道断面状态。
静态非接触式扫描主要有两种测量方式。
一种方式是将扫描仪安置在选定的控制点上，将标靶安置在后视控制点上来进行定向处理，在对中整平后开始进行扫描。
另一种方式是将标靶安置在选定的控制点上，使连续两站有同一标靶作为同名点，扫描仪可根据现场情况任意安置，在完成扫描后将控制点坐标输入标靶的拟合中心上，采用后方交会进行测站点坐标的计算。
前者优点主要是获取数据无需再进行配准拼接，但其会导致测站增多，增大外业工作量；后者则是能够有效的节省外业工作时间。
三维激光扫描在地铁隧道变形监测中的应用
三维激光扫描在地铁隧道变形监测中的应用作者：蔡志杰来源：《科学与财富》2018年第10期摘要：现阶段，地铁隧道的安全问题是人们关注的重点问题之一。
本文分析了传统地铁隧道变形监测方法的不足与三维激光扫描在地铁隧道变形监测中应用的优势，提出了利用三维激光扫描点云截取隧道横断面，并对截取的断面拟合椭圆的变形监测方法，实现了三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用。
关键词：三维激光扫描；地铁隧道；变形监测；方法对于地铁隧道来说，隧道变形监测对隧道施工及运营中的安全具有十分重要的意义。
目前，现有的监测方法主要是在隧道壁上埋点，利用全站仪、断面仪、收敛仪等进行监测。
但是这些方法既费时、费力，还无法实现对隧道的整体、实时以及自动监测。
随着三维激光扫描仪测量精度的不断提高，其应用范围逐渐扩展到形变监测领域。
在地铁隧道的形变监测中，三维激光扫描获得的点云数据可以将目前基于点的形变监测发展为基于面的形变监测，与现有监测方法相比具有巨大的优势。
1传统地铁隧道变形监测方法的不足随着城市的不断发展，地铁建设的规模逐渐扩大，受多种因素的影响，地铁隧道变形的问题愈加严重，所以对其进行监测十分必要。
在传统的地铁隧道监测中，通常需要大量的监测人员，而地铁隧道的线路较长，其监测项目多且数据量大，这就给监测工作带来了极大的困难，具体表现为：第一，监测点的数量被限制。
由于地铁隧道变形的监测点数量比较多，就使得工作量增大，监测周期加长，进而无法很好的反映地铁的变形情况。
如果减少监测点的话，就不能正确反映出地铁的变形趋势，从而使地铁隧道结构的变形荷载分析受到限制，很难进行相应的测量工作；第二，传统的监测方法无法使用高效和机动的测量手段，这会导致某些范围内交通运输的中断；第三，地铁隧道设施复杂的环境易对安全监测产生干扰。
因此需要研究一种高效、经济实用的新型监测技术。
2.三维激光扫描在地铁变形监测中应用的优势与传统的监测手段相比，利用三维激光技术对地铁变形情况进行监测具有诸多的优势，具体表现为：第一，三维激光扫描在地铁变形监测中的应用不仅可以提高监测精度，还能够快速完成地铁隧道结构变形的监测，缩短监测周期；第二，所使用的传感器经济且耐用；第三，数据采集和处理一体化，具有人工智能和实时处理的功能，最大限度减少人工参与。
三维激光扫描技术在隧道工程领域的应用综述
三维激光扫描技术在隧道工程领域的应用综述摘要：近年来，随着一大批铁路及地铁陆续开通，运营铁路、地铁、公路隧道巡检市场处于蓬勃发展时期，市场急剧增大，目前依托人工在天窗期进行巡检的方式难以适应市场对高效巡检的要求，如何创新隧道巡检方法，实现高效、准确对运营隧道巡检成为亟待研究解决的问题。
近年来，三维激光扫描测量技术因其在空间信息获取方面具有非接触测量、高精度、高分辨率、信息丰富等诸多优势而崭露头角。
本文研究了三维激光扫描技术在国内外的发展里程，给出了存在问题分析和进一步研究的建议。
关键字：三维激光扫描，隧道巡检，非接触测量1前言三维激光扫描技术又称“实景复制技术”，它通过激光扫描测量方法快速获取被测对象表面的三维坐标数据及其他关键信息。
并集成惯性导航单元（IMU）、DMI组合定位定姿系统、3D激光扫描仪、多传感器同步控制单元、嵌入式计算机、电源供电系统等设备，组建轨道交通测量平台，在同步控制单元的协调下使各个传感器之间实现时空同步，快速采集轨道交通隧道的全断面时空数据。
三维激光扫描技术是一种以激光测距方式快速获取被测物体表面三维坐标及激光反射强度的测量技术，具有非接触测量、高精度、高分辨率、信息丰富等特点。
该技术所采集的高密度点云数据可直观反映物体的集合尺寸、物体表面结构的空间位置关系以及激光反射强度信息，通过CCD传感器还可以获取物体表面的色彩信息，这就为综合性检测提供了可能。
该技术不受光线条件限制，已广泛应用于工程测量、地形测绘、文物修复、逆向三维重建等领域。
2三维激光扫描技术在隧道工程领域的国外发展现状C Mair等成功地将数字摄影技术引入到隧道变形监测领域，检测系统可实现1:20的隧道断面成像后来随着激光扫描技术的快速发展。
2002年，瑞士AMBERG公司生产了GRP 3000轨道检测系统，用于轨道几何尺寸测量和限界评估，实现了快捷的轨道交通检测。
同年，Geraldine S.Cheok等从入射角、目标物颜色和测量距离方面分析了影响三维激光扫描精度的因素。
三维激光扫描仪在隧道方面应用
检测隧道裂缝
通过高精度的点云数据，可以发现隧道表面的微小裂缝，及时采取措施进行修 补，防止裂缝扩大对结构造成更大的影响。
隧道内部设施管理
设施位置定位
三维激光扫描仪能够获取隧道内部设施的三维坐标数据，帮助管理人员准确定位 设施的位置，提高设施维护和管理的效率。
03
隧道施工工艺优化
利用三维激光扫描仪对已建成的隧道进行扫描，获取隧道内部的实际结
构数据，与设计图纸进行对比，可以发现施工工艺中存在的问题，进一
步优化施工工艺。
隧道安全监测与维护
隧道变形监测
通过定期对隧道进行三维激光扫描， 可以监测隧道的变形情况，及时发现 和预防隧道塌方等安全事故。
隧道病害检测
利用三维激光扫描仪的高精度测量优 势，可以发现隧道内部的细微病害， 如裂缝、渗漏等，为隧道的维护和修 复提供依据。
三维激光扫描仪在隧道方面应用
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目 录
• 三维激光扫描仪简介 • 三维激光扫描仪在隧道建设中的
应用 • 三维激光扫描仪在隧道维护中的
应用 • 三维激光扫描仪在隧道科研中的
应用
目 录
• 三维激光扫描仪在隧道应用中的 挑战与解决方案
• 三维激光扫描仪在隧道应用案例 分析
01
三维激光扫描仪简介
隧道施工监控
施工进度监控
通过实时扫描隧道施工区域，获取施工进度数据，与施工计划进行对比，监控施工进度。
施工安全监控
对隧道施工过程中的危险源进行实时监测，及时发现安全隐患，保障施工安全。
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地铁隧道变形监测中的三维激光扫描技术研究
发表时间：2018-11-14T17:16:54.063Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：黄鑫
[导读] 有效减轻了监测的劳动强度、缩短了监测作业时间，并且获得了更加准确、全面的检测数据，大大提高了检测的质量。
本论文以地铁隧道变形检测中的三维激光扫描技术为研究切入点，对其进行了详细的研究和论述。
黄鑫
广州云胜工程勘测技术有限公司广东广州 510000
摘要：在地铁隧道施工建设完成之后，做好地铁隧道变形监测尤为重要，是保证地铁工程施工质量，确保地铁安全运营的重要条件。
在地铁隧道变形监测中技术中，充分融入三维激光扫描技术，有效减轻了监测的劳动强度、缩短了监测作业时间，并且获得了更加准确、全面的检测数据，大大提高了检测的质量。
本论文以地铁隧道变形检测中的三维激光扫描技术为研究切入点，对其进行了详细的研究和论述。
关键词：地铁隧道；变形监测；三维激光；扫描技术
地铁隧道在施工建设完成之后，受到土地扰动、周边工程施工、建构物负载等因素的影响，在具体施工中会出现纵向、横向变形，严重影响了地铁隧道的安全运行。
这就要在具体的施工中，加强地铁隧道变形监测工作。
传统的检测具有明显的缺点，如：工作效率低下、数据不全、自动化程度低，而将三维激光扫描术引入到地铁隧道变形监测过程中，有效地弥补了传统监测的不足。
1.地铁隧道变形检测相关概述
随着城市化进程的加快，城市人口增加、机动车辆增加。
各大城市都面临着较为严重的交通压力。
为了有效的缓解城市交通压力，各大城市都加强了地铁隧道的建设。
但是在地铁隧道建设完成之后，受到复杂地质地理因素的影响，原本设计的地铁线路可能会出现多种结构改变，如：沉降、弯曲、扭曲变形、开裂等，在一定范围内的结构变形，并不会对地铁隧道的发展产生重要的影响，一旦地铁隧道出现严重的结构变形，就会导致地铁隧道出现结构与道床剥离、地铁轨道设备几何形位改变等。
除此之外，地铁隧道建设完成后，在运营过程中，还会受到地面和周边建筑物负载、隧道周边工程施工、隧道工程结构施工、地铁列车运行过程中所产生的振动等因素的影响，也在一定程度上加强了地铁隧道的变形。
因此，对于新建的地铁隧道线路，必须要加强变形监测，根据监测结果充分了解其平面位移、竖向位移情况，以有效保障地铁隧道的运营安全[1]。
同时，变形监测数据，还可以为以后的地铁隧道设计，提供一定的借鉴和依据。
2.三维激光扫描技术以及特点
2.1三维激光扫描技术
三维激光扫描技术主要是指在地铁隧道变形监测过程中，利用激光扫描装置进行自动、系统、快速的扫描，并将所获得相应数据进行整理分析，以获得对象的表面三维坐标。
这种三维激光扫描技术是一种高科技的测绘技术，集成了多种高新技术的测绘仪器，并在具体监测过程中，采用非接触式的高速激光测量方式。
三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的具体应用，应包括以下四个步骤：
步骤一：在地铁隧道内部建立一个监测基准网，并形成一个闭合的观测系统。
通常，地铁隧道内部基准网往往在铺轨施工期间完成，并采用地铁的基本控制网进行建立。
步骤二：根据地铁隧道的实际情况，在每隔一定的距离上，可采用CPⅢ控制点埋设的方式，设置一个激光反馈观测点。
通常，激光反馈观测点往往选择在增加横断面上，这样便于激光反馈点的收集。
之后，根据激光反馈点所的到的数据进行分析，从而根据分析结果得出地铁隧道的变形程度。
步骤三：以地铁隧道和你建立的检测基准网为基础，采用三维激光扫描仪，对激光反馈光测点进行扫描，从而得到整个地铁隧道线路的三维激光扫描数据。
步骤四：将三维激光反馈点所得到的数据进行综合整理，并据此建立三维模型，进行综合检测。
在这一过程中，对于大量的数据分析，要保证数据的完整真实，不能在分析过程中，随意更改[2]。
2.2三维激光扫描技术特点
具体来说，三维激光扫描技术在地铁隧道变形检测中的应用，具有一定的优势：
第一、效率高。
三维激光扫描技术在监测的过程中，所用的时间仅仅为传统监测时间的几十分之一，能够在短时间内完成高质量的监测。
尤其是对于地形结构复杂的区域内部来说，三维激光扫描技术监测优势尤为明显。
第二、三维可视化
三维激光扫描技术在监测中，可以快速获取地铁隧道内部精确信息，充分反映其本身特点，并在此基础上，实现了地铁隧道内部表面的三维可视化。
第三、安全稳定，精度均匀
与传统的监测方法相比较，三维激光技术在应用中由于扫描仪自动识别，大大降低了监测过程中人为因素所造成的误差，在一定程度上提高了观测的精准度。
另外，在监测过程中，由于三维激光获取数据密度较大，精度分布较为均匀，所谓在此基础上构建出的三维立体模型，具有较强的完整性和连贯性。
第四、数据监测更加全面
三维激光扫描技术在应用中，可以对隧道内部各个区域的沉降、结构变形、收敛情况进行详细、直观的了解，使得数据监测更加全面。
3.三维激光扫描技术的具体应用
3.1制定监测方案
制定科学的检测方案，是实施三维激光扫描技术监测的第一步。
在制定监测方案的过程中，不仅要根据地铁隧道的实际情况，还要对
地铁隧道的地表结构、地下结构所可能产生的变形量作为重要的考虑因素。
通常情况下，地铁隧道变形监测主要分为两个阶段：（1）初期阶段：监测周期短、频率高，尤其是在监测过程中，发现某局部地段出现较快、较明显的变形时，应进一步短缩检测周期；反之，在监测中如果发现一切正常，则应逐渐延长监测周期。
通常，在初期阶段，一般为三个月观测一次；（2）地铁隧道开始运营之后，应逐渐延长监测周期，变为每半年一次，或者每年监测一次，直到地铁隧道变形趋于稳定状态。
另外，在制定监测方案的时候，为了进一步保证三维激光检测数据的准确定，应在测量段设置标靶，并采用传统的测量方法进行导线和水准测量[3]。
如重庆轨道六号线在轻轨隧道的监测过程中，就对现象控制点分布、第一期扫描测站和标靶布设方式进行了详细的制定，如下图所示：
图1：测站及标靶布设图
3.2导线和水准测量
利用三维激光扫描技术对地铁隧道变形监测过程中，应根据监测部位的不同，选择不同的仪器进行检测。
通常，对于导线部分的监测过程中，在隧道内部主要是采用高精度的全站仪进行有效的测量；而对于水准测量部分，只有通过高精度的电子水准仪监测，才能确保在监测过程中，获得高精度的数据，从而为后期数据处理提供准确的准备。
3.3三维激光扫描获得数据
通过三维激光技术，可以获得CCD的影响数据、GPS数据、点云数据，并根据所获得数据，进行有效的监测。
但在具体的地铁隧道变形监测过程中，受到其内部没有GPS信号的影响，只需要通过点云数据即可。
在具体的地铁隧道内部监测过程中，应根据地铁隧道的实际环境，以及三位激光扫描仪的性能指标，确定具体扫描的间距、重叠度，并根据所制定的监测方案，对导线、水准进行有效的测量，获得三位坐标、隧道内部点云数据、各个标靶点的点云数据，并将所获得的数据进行后期加工处理。
3.4内业数据处理
内业数据处理主要包括两部分，即：导线和水准测量数据处理、点云数据处理。
3.5导线和水准测量数据处理
主要是将导线和水准监测获得的数据，利用常规的平差软件进行计算，以获得各标靶的三维坐标。
3.6点云数据处理
主要是利用专用的数据处理软件，将三维激光扫描所获得的点云数据，进行有效的处理。
其处理步骤主要包括：
步骤一：数据裁剪
主要是将所获得的数据进行滤波，以消除粗差，并将冗余的数据进行剔除。
步骤二：数据配准和整合
主要是通过各个标靶上的三维坐标数据、所获得的点云数据，将不同测站上的相同坐标，并将数据坐标转至统一的坐标系统，使其形成一个整体。
通过这一步骤，可以通过导线和水准测量的数据，以进一步提高点云数据的精度。
步骤三：三维数据建模
主要是根据所整理的点云数据，建立隧道内的三维模型。
步骤四：三维模型后处理
几何模型建立之后，要对模型进行拓扑错误检查、漏洞修补、模型平滑简化等处理。
3.7成果数据判断
将根据点云数据所建立的三维模型进行套合比，以更好地发现变形区域。
具体判断的过程中，主要是：根据地铁隧道监测变形测量要求而制定的方案，根据所获得的点云数据将特征区域的三维模型断面截取出来，并对其进行曲线拟合。
并将统一位置的初次断面数据进行对比，即可得出特征区域的地铁隧道变形情况。
将对比得出的结果与相关规范规定（如下表1所示），以帮助其作出最后的调整方案[4]。
4.结束语
综上所述，地铁隧道建设完成之后，受到多种因素的影响，会出现变形的现象。
因此，必须要加强对隧道地铁线路的变形监测。
传统的变形监测中具有工作效率低下、数据不全、自动化程度低等缺点，甚至留下安全隐患。
而三维激光扫描技术的应用，充分改变了这一弊端，使得地铁隧道变形监测效率更高、精准度更高、监测数据更全面，并通过三维可视化的方式，大大提高了地铁隧道变形检测的效率和
质量。
参考文献
[1]袁长征，滕德贵，胡波，等.三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用[J].测绘通报，2017（9）：152-153.
[2]杨波.三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用研究[J].工程技术：全文版，2016（5）：00154-00155.
[3]潘国荣，张超.三维激光扫描在地铁隧道变形监测中的开发应用[J].东华理工大学学报：自然科学版，2016（S1）：1-5.
[4]王芬.三维激光扫描在地铁隧道变形监测中的应用浅析[J].城市建设理论研究：电子版，2014（22）.。