本文依托导师主持的国家自然科学基金面上项目和课题组教授主持的国家自然科学基金青年科学基金项目,将移动三维激光扫描技术和定点摄影测量方法应用于大宁河特大桥的变形监测,考虑环境温度的季节性变化,获取温度变化作用下桥梁结构的变形状态。研究内容如下:(1)针对传统水准测量工作依赖人工,操作重复繁琐且测量结果离散的缺点,采用移动三维激光扫描技术对大宁河特大桥桥面变形进行数期监测,并获取结构的点云数据;结合NURBS曲面拟合算法进行桥面重构;再将各期监测结果叠差获取桥面全息变形色谱图。(2)针对传统水准测量对桥梁结构立面测量的局限性,将非量测相机用于大宁河特大桥主拱结构的定点摄影测量,在固定拍摄位置对桥梁结构立面进行摄影,获取结构的高清图像序列;通过基于SIFT的图像拼接算法将图像序列进行拼接,得到主拱结构的全景图;利用Canny边缘检测算子提取全景图像中主拱结构的边缘轮廓线;各期的监测结果叠差获取主拱结构的变形曲线。(3)建立大宁河大桥结构有限元模型,获得理论计算挠度数据;结合该桥前期监测数据,并提取由精密水准测量获得的挠度数据;将理论挠度数据,前期测量挠度数据,以及三维激光扫描实测挠度数据和定点摄影测量实测挠度数据进行对比分析,验证了两类测量方法对大跨径桥梁变形监测的适用性。(4)利用三维激光扫描技术和定点摄影测量获得的实测数据评估了大宁河大桥的结构安全状态。(5)由三维激光扫描和定点摄影测量获取的全息变形数据,针对其数据量大的特点,提出线性叠加效应分离算法;选用实测挠度数据进行效应分离,验证该分离算法的适用性。