本文關鍵詞：采動區(qū)高等級公路變形三維激光掃描監(jiān)測方法研究

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【摘要】：煤礦開采沉陷引起采動區(qū)高等級公路產生下沉、傾斜變形、水平變形、曲率變形以及裂縫、隆起等破壞現象,嚴重影響了公路的安全運營,開展采動區(qū)公路變形信息獲取是進行公路下安全采煤的前提。本文以南屯煤礦鄒濟公路下采煤問題為研究背景,研究了采用三維激光掃描儀進行公路變形信息獲取過程中三維激光掃描精度、控制網優(yōu)化設計、外業(yè)數據采集關鍵參數設計、路燈支撐桿特征提取等問題,并開展了南屯煤礦73上28工作面開采對鄒濟公路影響的實測研究。論文研究取得的主要成果有:(1)在分析采動區(qū)高等級公路變形時間、空間特征基礎上,指出現有基于導線的配準、標靶配準和特征點配準等方式應用于采動區(qū)公路三維激光掃描監(jiān)測的局限性;在此基礎上,提出了一種新的適用于采動區(qū)公路三維激光掃描監(jiān)測的控制網布設方法和外業(yè)數據采集模式,并評估了該方法數據采集的精度。(2)理論分析了三維激光掃描方法單站測量高程的精度,開展了Riegl VZ-1000測量瀝青路面點高程的精度、路面的反射率以及點云密度對建模精度的影響試驗,提出了外業(yè)采集采動區(qū)瀝青路面的合理點云間隔以及后期數據處理點云抽稀的理論依據。(3)通過提取路燈支撐桿中心線獲取采動區(qū)水平移動,提出了一種基于遺傳算法的提取圓臺中心線的算法。采用設計點云數據驗證了算法的精度、對隨機誤差、粗差的抗干擾能力。(4)采用三維激光掃描方法監(jiān)測了南屯煤礦73上28工作面開采對鄒濟公路的影響,獲取了采動過程中路面的空間形態(tài)變化,提取了路燈支撐桿的水平移動。論文研究成果為高等級公路下壓煤開采變形監(jiān)測提供了一種新途徑,對采動區(qū)高等級公路運行安全監(jiān)測有一定的意義,同時為高等級公路下壓煤開采相關問題研究提供了較強的數據支持。
【關鍵詞】：三維激光掃描 變形監(jiān)測 控制網設計 高等級公路下采煤
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U412.2;TD326;P225.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-25
• 1.1 研究背景及意義17-18
• 1.2 國內外研究現狀18-22
• 1.3 主要研究內容22-23
• 1.4 論文組織23-25
• 2 三維激光掃描系統(tǒng)25-33
• 2.1 三維激光掃描儀工作原理25-26
• 2.2 三維激光掃描系統(tǒng)的分類26-28
• 2.3 國內外三維激光掃描儀產品及性能指標28-31
• 2.4 Riegl VZ-1000三維激光掃描系統(tǒng)31-32
• 2.5 本章小結32-33
• 3 Riegl VZ-1000三維激光掃描儀路面測量精度分析33-42
• 3.1 三維激光掃描儀精度分析33-35
• 3.2 點云密度對路面建模精度的影響分析35-41
• 3.3 本章小結41-42
• 4 公路路面三維激光掃描控制網設計方法42-57
• 4.1 煤礦開采地表沉陷特征42-45
• 4.2 三維激光掃描數據采集方法45-48
• 4.3 常規(guī)數據采集方法對采動區(qū)公路變形監(jiān)測的適應性48-49
• 4.4 路面三維激光掃描控制網布設49-52
• 4.5 公路路面三維激光掃描外業(yè)數據采集方法52-56
• 4.6 本章小結56-57
• 5 路燈支撐桿中心線提取方法及其精度分析57-67
• 5.1 水平移動監(jiān)測的標志點選擇57-59
• 5.2 路燈支撐桿中心線提取算法59-63
• 5.3 圓臺體中心線提取算法精度分析63-65
• 5.4 圓柱體實測精度驗證65-66
• 5.5 本章小結66-67
• 6 鄒濟公路采動變形三維激光掃描監(jiān)測67-76
• 6.1 工程概況67-68
• 6.2 數據預處理68-69
• 6.3 公路路面變形分析69-74
• 6.4 路燈支撐桿水平移動分析74-75
• 6.5 本章小結75-76
• 7 結論與展望76-78
• 7.1 結論76
• 7.2 展望76-78
• 參考文獻78-83
• 作者簡歷83-85
• 學位論文數據集85

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前5條

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本文編號：631726