近年来,城市扩张速度越来越快,伴随着而来的是地铁在交通出行中占比越来越大,对地铁隧道结构变形监测的需求也越发严格。常规接触式测量与采用全站仪为主的测量方式测量效率较低,通过人工搬运仪器的方式在地铁隧道内不停往前推进监测,外业工作量较大。三维激光扫描技术的出现,使得隧道全断面快速测量成为可能,但由于地铁隧道结构狭窄与测量作业干扰较多,固定式三维激光扫描技术不能广泛应用。利用轨道便捷性与三维激光扫描技术组合移动式激光扫描技术应需求诞生,但是目前国内外关于移动式激光扫描技术在地铁监测方面的研究十分匮乏,如何利用其两者特点,把高效率与高精度的特点结合,成为重要的研究方向。有鉴于此,本文围绕激光扫描技术,将轨道移动小车、三维激光扫描仪两者结合。三维激光扫描仪的线扫描模式负责记录隧道断面信息,小车搭载的里程计记录前行距离,从而实现三维空间的复原,极大的提升了外业测量的效率。本文根据移动激光扫描的原理,从数据收集、存储与后处理的角度进行了误差分析。针对里程计数据记录特性,通过双里程记的模式,改正里程数据。其次,考虑到扫描仪与隧道存在的三向小角度误差,将其划分为仪器前行向误差,扫描仪与隧道顶的倾斜误差与左右横向误差,这些误差都会在点云模型中一一体现,具体表现为:在隧道平铺图中管片间连接缝会呈现扭曲错位的现象,可以根据环缝在平铺图中的像素高度、宽度差,对扫描线点云进行误差纠正。最后,对隧道每一环采取切分断面的模式进行收敛计算,对比分析了圆、椭圆与多项式的最小二乘法拟合结果,确定椭圆拟合方式与10mm厚度为一组的断面切分方式。为了验证该方法的可行性,本文依托上海地铁隧道监护项目,对工程影响下的临近地铁隧道进行了全程的移动激光扫描测量测试,利用采集的数据分析在实际工程中的应用效果。与此同时,对上海地铁13号线隧道进行了全线的移动激光扫描测量,通过与同年的长期收敛数据对比,验证移动测量模式的稳定性与精确性。