三维扫描技术在变形监测领域有其独特的优势,不但能够有效避免传统测量方法的弊端,而且可以改善操作人员的作业环境,实现工程领域的信息化。鉴于三维扫描技术的发展前景及国内技术相对落后的现状,为使该项技术今后能够有效地为国民经济建设服务,急需进行三维激光扫描技术的应用研究。鉴于三维激光扫描技术在变形监测领域中没有形成完整的技术方案和数据处理方法,本文以实现三维激光扫描技术在基坑变形监测中的运用为目的,对仪器精度校核、数据配准、数据预处理等关键技术问题进行了研究,并结合工程实例对数据获取、数据拼接、数据预处理、数据建模、结果提取等作了深入探讨。主要的研究内容及成果如下:1、归纳总结了三维扫描仪的原理、研究现状,系统分析了其误差影响因素以及在基坑变形监测领域中应用面临的问题。2、以FARO公司的Focus3D X330扫描仪作为检测对象,提出了一种以控制点为约束的三维激光扫描仪自检方法。该方法借助仪器自带的对称基座和半球形标靶,并采用高精度的全站仪现场测设的控制点为参考基准,对扫描仪的标靶拟合距离、测距精度、水平角和竖直角的测量精度进行了全面的检测评估。3、分析了三维激光扫描仪点云配准的拼接标靶最佳安置距离,并在扫描系统误差和配准原理的基础上,提出了基于标靶距离约束的配准方法。该方法利用四个拼接标靶间的相对距离对三维扫描仪五个系统误差参数进行解算,并推导出具体的修正公式对点云进行修正,在此基础上利用拼接公式完成多站点云的拼接。4、将三维扫描仪用于实际工程项目,完成数据获取、数据预处理、数据拼接、数据建模、结果提取等一系列工作,系统研究出了一套完整的数据采集方案和数据处理方法,并结合施工现场实际情况,对扫描数据作了相应的处理,最后借助传统监测方法对扫描结果的准确性进行了评估。