三维扫描技术在隧道测量领域应用

道建设过程中，测绘工作占有很重要的地位。勘测设计阶段,为正确选择隧道位置和设计其几何形状,须在地面上进行地形测量取得地形图；施工阶段，为保证相向开隧道测量
隧道测量
挖面正确贯通和各部位按设计施工，须进行定线放样测量；运营阶段，对隧道本身及其附近地面进行变形观测，是保证隧道本身安全，并使地面建筑物免受影响的必要措施。

隧道施工测量首先是在地面上进行控制测量，以确定各个入口的相对位置。由于隧道一般要穿过高山或水域，量距困难，其平面控制测量过去主要采用三角测量法，辅之以横基线尺视差导线测量（见距离测量）。近年来，已逐步应用短程电磁波测距仪进行导线测量，代替了旧的测量方法。高程控制测量，一般均采用水准测量方法。也有人采用空间网（三维坐标一起测定）来建立隧道施工的地面控制网。

隧道开挖的入口，可以是洞门式平洞，也可以是斜井或竖井。为了通过这些入口将地面上的坐标和高程传递到坑道中去，多采用导线测量和水准测量；对于竖井则采用测量的方法，也可以用陀螺经纬仪定向（见矿山测量）。

在隧道的掘进过程中，必须进行地下导线测量和水准测量，以便将坐标和高程向前传递。为了控制导线测角误差的累积，以减少它们对横向贯通精度的影响，对于长隧道常在地下导线上用陀螺经纬仪测定陀螺方位角。根据坑道中地下控制点的坐标和高程指导掘进的方法，视施工的情况而定。对于导坑延伸的中间点，可用串线法直接目视；对于放样衬砌所用的中间点，必须用经纬仪测设（见施工测量）。应用激光指向仪指示隧道中线的方向，可使施工更为方便。当使用联合掘进机或盾构（隧道施工机具）进行开挖时，则可采用激光导向设备。

隧道监控量测必测项目常采用水准仪、钢挂尺、收敛计和全站仪等进行测量，但水准仪、钢挂尺、收敛计等由于测量精度不高，受隧道施工影响较大，易造成施工阻碍，数据存储、传输、处理、分析等工作量大，工程应用不便。全站仪数字化技术具有精度高、施测方便，数据存储、传输方便，可以直接与计算机连接，在友好的计算机操作系统中，实现监测数据自动传输，利用计算机自动分析、处理和查询等。隧道及地下工程修建技术不断提高的同时，信息化施工已成为地下工程发展的必然趋势，而工程的实时监测也将发挥更为重要的作用，同时监控量测的要求也越来越高，这必然促使实时监测技术飞速发展。

隧道三维激光扫描可视化监测技术运用数字图像处理技术和计算机视觉技术，将人们使用各种仪器测量的数据处理，转换成能够直观、形象地理解的图像信息，帮助人们寻找数据中潜在的各种有用信息，使人们能够对获得的数据进行深刻、全面的理解。 
隧道三维激光扫描可视化监测技术采用三维激光雷达扫描仪进行隧道全断面非接触扫描测量，监测点布设成黑白相间反光十字标靶或标志球，测量时仪器主动获取和存储隧道实体的点云数据，包括实体在同一空间坐标系或参考系下描述目标实体的空间分布和目标表面光谱特性的海量点云数据集合。通过点云拼接和滤波分析等，得到隧道空间的三维实体模型，进行数字信息化处理和隧道预警预报，指导隧道信息化施工和设计。 

完整和全面的数字化隧道施工过程与精细化断面数据存档
严密的隧道各分层厚度检测与控制
科学的隧道各分层表面质量（平整度）检测
完整的隧道施工与设备安装影像存档
翔实的材料方量计量与物流组织
一次测量可为隧道检测、监测、维护提供多种分析手段与数据