本文關(guān)鍵詞：基于地面LiDAR的滑坡地表形變監(jiān)測(cè)方法研究

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【摘要】：我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家,其中滑坡災(zāi)害的發(fā)生往往造成巨大損失。對(duì)滑坡體地表的監(jiān)測(cè)能夠?yàn)榛麦w成因和發(fā)育趨勢(shì)的推斷提供重要依據(jù)。地面LiDAR以其高精度、連續(xù)性和非接觸的特點(diǎn),能夠快速安全地獲取大范圍的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。地面LiDAR實(shí)現(xiàn)了由單點(diǎn)到面的測(cè)量,具有遠(yuǎn)距離非接觸式測(cè)量、采集速度快的特點(diǎn),并能適應(yīng)各種工作環(huán)境。使用地面LiDAR進(jìn)行滑坡地表位移監(jiān)測(cè)具有工作安全和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全面的優(yōu)勢(shì)。利用其獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建地表模型能直觀地表現(xiàn)地表形態(tài),基于地表模型的滑坡形變分析能夠全面反映形變信息。論文在滑坡地表的變形監(jiān)測(cè)中使用經(jīng)過拼接的高分辨率地面LiDAR數(shù)據(jù)構(gòu)建地表模型,利用穩(wěn)定區(qū)域作基準(zhǔn)進(jìn)行多期數(shù)據(jù)比較得到了滑坡地表形變區(qū)域的整體變形結(jié)果,能夠準(zhǔn)確反映出整體形變趨勢(shì);利用局部提取的特征點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)位置比較得到局部形變結(jié)果。論文對(duì)地面LiDAR應(yīng)用于滑坡地表的監(jiān)測(cè)研究進(jìn)行了探討,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)建立滑坡體表面模型。建立以表現(xiàn)高程為主的數(shù)字高程模型和點(diǎn)云真三維表面模型反映地表情況,以全面掌握不穩(wěn)定區(qū)域的地表信息。(2)探討了點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接的一般方法以及可能出現(xiàn)的復(fù)雜情況下點(diǎn)云數(shù)據(jù)難以拼接的解決方法。(3)基于滑坡體表面模型的變形分析。通過完整點(diǎn)云構(gòu)建的表面模型,利用不同時(shí)期的模型進(jìn)行比對(duì)獲取滑坡體變形信息。論文認(rèn)為地面三維激光掃描技術(shù)在滑坡體監(jiān)測(cè)中具有拼接誤差影響監(jiān)測(cè)精度的局限性,但其野外數(shù)據(jù)采集快速和人為干擾少的特點(diǎn)能夠提高監(jiān)測(cè)效率和監(jiān)測(cè)精度從而促使該技術(shù)廣泛地應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和監(jiān)測(cè)預(yù)警工作。
【關(guān)鍵詞】：地面LiDAR 滑坡監(jiān)測(cè) 點(diǎn)云拼接 形變提取
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P642.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究目的及意義10
• 1.3 滑坡地表監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 地面LIDAR研究現(xiàn)狀11-12
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容12
• 1.6 研究思路及技術(shù)路線12-15
• 第2章 原理與方法15-27
• 2.1 滑坡監(jiān)測(cè)原理與方法15-16
• 2.1.1 滑坡的基本形態(tài)及演化過程15
• 2.1.2 滑坡表面變形監(jiān)測(cè)15-16
• 2.2 地面LIDAR簡(jiǎn)介16-22
• 2.2.1 地面LiDAR工作原理17-18
• 2.2.2 地面LiDAR特點(diǎn)18-19
• 2.2.3 地面LiDAR誤差分析19-20
• 2.2.4 儀器與軟件介紹20-22
• 2.3 點(diǎn)云特征識(shí)別22-24
• 2.3.1 點(diǎn)云特征22
• 2.3.2 特征識(shí)別22-24
• 2.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理方法24-27
• 2.4.1 單點(diǎn)的比較25
• 2.4.2 特征變形分析25-26
• 2.4.3 基于地表模型的分析26-27
• 第3章 數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理27-38
• 3.1 研究區(qū)概況27-28
• 3.2 點(diǎn)云采集28-30
• 3.2.1 測(cè)站布設(shè)28-29
• 3.2.2 場(chǎng)景掃描29-30
• 3.3 點(diǎn)云拼接30-36
• 3.3.1 點(diǎn)云拼接原理30-31
• 3.3.2 點(diǎn)云拼接方法31-33
• 3.3.3 特征點(diǎn)群拼接33-35
• 3.3.4 多時(shí)相點(diǎn)云拼接35-36
• 3.4 點(diǎn)云濾波36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第4章 地表形變信息提取與分析38-54
• 4.1 研究區(qū)滑坡變形特征38
• 4.2 地表形變整體提取38-47
• 4.2.1 構(gòu)建地表模型39-44
• 4.2.2 基于地表模型的形變提取44-47
• 4.3 地表形變局部提取47-50
• 4.3.1 局部特征點(diǎn)擬合47-49
• 4.3.2 基于特征點(diǎn)的形變提取49-50
• 4.4 形變與趨勢(shì)分析50-51
• 4.4.1 地表形變分析50
• 4.4.2 滑坡趨勢(shì)分析50-51
• 4.5 監(jiān)測(cè)精度分析51-54
• 4.5.1 拼接精度分析51-52
• 4.5.3 形變精度分析52-54
• 總結(jié)與展望54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)61

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