本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用三維激光掃描監(jiān)測礦區(qū)建構(gòu)筑物變形研究

  更多相關(guān)文章： 三維激光掃描 變形監(jiān)測可行性 平面擬合改進(jìn) 表面突變提取 重心提取

【摘要】：三維激光掃描技術(shù)是目前測繪科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域一種全新的技術(shù),因其快速、精確、無接觸測量等優(yōu)勢被應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。隨著我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國家對(duì)于能源的需求日益巨大,在地下煤炭開采的同時(shí)對(duì)于地表建構(gòu)筑物的破壞日益嚴(yán)重。礦區(qū)的建構(gòu)筑物關(guān)系到當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)生活,通過對(duì)礦區(qū)建構(gòu)筑物進(jìn)行周期監(jiān)測和分析,可以有效的掌握其變形情況對(duì)保障建構(gòu)筑物的安全具有重要意義。本文引入三維激光掃描技術(shù)在礦區(qū)建構(gòu)筑物變形監(jiān)測中展開研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)激光掃描儀的基本原理及精度公式,推導(dǎo)得到激光掃描在實(shí)際工程應(yīng)用中的高差精度及傾斜精度的理論公式。以Riegl VZ-1000掃描儀作為實(shí)例并結(jié)合多種具體工況進(jìn)行了精度計(jì)算,并結(jié)合建筑物允許變形值的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行對(duì)比,證明了激光掃描應(yīng)用于礦區(qū)建構(gòu)筑物變形監(jiān)測的可行性。分析了高差精度和傾斜精度的影響因素,提出了提高激光掃描傾斜精度的技術(shù)方法。(2)在變形提取方法研究中,針對(duì)目前平面和曲面擬合存在抗噪性差的問題,在分析點(diǎn)云數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合RANSAC算法提出了合適的去噪閾值對(duì)平面擬合進(jìn)行了改進(jìn);并結(jié)合RANSAC算法提出了曲面擬合改進(jìn)算法;提出了基于Delaunay剖分的ICP配準(zhǔn)的表面突變提取算法和不規(guī)則及漏洞點(diǎn)云重心計(jì)算方法;并且依據(jù)點(diǎn)云法矢量變化實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云特征線的提取。(3)分別以位于峰峰礦區(qū)萬年礦及羊東礦的開采沉陷影響下的建構(gòu)筑物變形監(jiān)測作為工程實(shí)例。采用三維激光掃描儀對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行了外業(yè)數(shù)據(jù)采集,通過選用本文合適的算法及對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行點(diǎn)云切片等手段,提取和分析了其相應(yīng)變形量,表明本文算法提取礦區(qū)建構(gòu)筑物的變形是可行的。
【關(guān)鍵詞】：三維激光掃描 變形監(jiān)測可行性 平面擬合改進(jìn) 表面突變提取 重心提取
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P225.2;TU196.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-18
• 1 緒論18-26
• 1.1 研究背景和意義18-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容23-24
• 1.4 論文組織與結(jié)構(gòu)24-26
• 2 三維激光掃描儀系統(tǒng)及簡介26-36
• 2.1 原理、硬件及特點(diǎn)26-28
• 2.2 掃描系統(tǒng)分類28-32
• 2.3 點(diǎn)云處理軟件32
• 2.4 點(diǎn)云外業(yè)數(shù)據(jù)采集32-33
• 2.5 點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理33-34
• 2.6 本章小節(jié)34-36
• 3 礦區(qū)建構(gòu)筑物變形監(jiān)測精度研究36-47
• 3.1 變形監(jiān)測理論36-37
• 3.2 激光掃描精度及可行性37-45
• 3.3 激光掃描技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢45-46
• 3.4 本章小節(jié)46-47
• 4 變形提取方法研究47-64
• 4.1 基于點(diǎn)云變形提取的原理47-48
• 4.2 基于點(diǎn)云特征線的變形提取48-51
• 4.3 基于RANSAC改進(jìn)的平面擬合方法的變形提取51-56
• 4.4 基于改進(jìn)曲面擬合的變形提取56-59
• 4.5 基于表面突變提取算法的變形提取59-60
• 4.6 不規(guī)則及漏洞點(diǎn)云重心計(jì)算的變形提取60-63
• 4.7 本章小結(jié)63-64
• 5 工程實(shí)例驗(yàn)證64-78
• 5.1 萬年礦實(shí)例64-70
• 5.2 羊東礦實(shí)例70-76
• 5.3 本章小結(jié)76-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 作者簡歷86-88
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集88

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李玉冰;郝永杰;劉恩海;;多邊形重心的計(jì)算方法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2005年S1期

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本文編號(hào)：762689