我國幅員遼闊、疆土廣袤,地理環(huán)境獨特,地質條件復雜,滑坡、泥石流、邊坡失穩(wěn)等地質災害現象常有發(fā)生,尤其在西北地區(qū)多為黃土邊坡,由于其具有的黃土濕陷性,在多雨季節(jié)遇水會發(fā)生沉降,導致邊坡失穩(wěn)傾覆,對其臨近建筑物產生威脅。因此亟需通過邊坡的變形監(jiān)測對其現有狀況進行評價以及變形趨勢進行預測。先進的監(jiān)測技術能夠為邊坡的監(jiān)測提供強有力的保障,如,三維激光掃描技術,該技術是近幾年變形監(jiān)測領域的新手段,能夠轉變傳統(tǒng)的單點變形觀測模式,可以快速、高效地對邊坡進行整體監(jiān)測分析,該方法在一定程度上可以彌補傳統(tǒng)監(jiān)測技術的短板。本文依據三維激光掃描系統(tǒng)在西北地區(qū)高陡黃土邊坡的應用實例,主要從整體分析和特征分析兩方面對邊坡的變形監(jiān)測相關問題進行了探討。整體分析方面,利用三維激光掃描技術能夠快速采集大量點云數據的特點,分期對該邊坡進行了掃描并采集數據,經點云數據預處理、點云數據拼接后建立各期邊坡的三維模型,通過差分比較法得出變形值,介紹了思拓力X300三維激光掃描系統(tǒng)在該邊坡的具體應用流程,最終獲得了邊坡的變形發(fā)展趨勢;特征分析方面,以邊坡表面外凸的錨桿端為變形監(jiān)測塊,從點云數據中提取了各期變形監(jiān)測塊中心點的坐標作為研究對象,建立了灰色預測模型GM(1,1)對其進行了擬合預測分析,由于邊坡三維點云數據采集過程中受外界干擾因素較多,引入了卡爾曼濾波對其原始時間序列進行了濾波處理。通過工程實例對比分析可得:(1)經比較分析一至二期與二至三期的三維模型的變形量,得知本邊坡變形逐步趨于穩(wěn)定,推斷其主要原因是季節(jié)變換影響與新邊坡回穩(wěn)所致;(2)三維激光掃描技術能夠較好地對西北地區(qū)高陡黃土邊坡進行監(jiān)測,快速有效地獲取其變形發(fā)展趨勢,為未來黃土地區(qū)高陡邊坡災害的預防和治理提供便利;(3)卡爾曼濾波能夠較好地對點云數據變形監(jiān)測點的時間序列進行濾波去噪處理,對三維激光掃描變形監(jiān)測點灰色模型的預測精度提高有重要的借鑒意義。
【學位單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU433;TU444

【參考文獻】

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1 霍欣杰;崔磊;蔣國輝;吳大鵬;;淺析三維激光掃描儀在邊坡變形監(jiān)測中的應用[J];測繪通報;2017年11期

2 曾政祥;陳西江;;三維激光掃描變形可監(jiān)測性指標的確定[J];大地測量與地球動力學;2017年05期

3 秦秀山;張達;曹輝;;露天采場高陡邊坡監(jiān)測技術研究現狀與發(fā)展趨勢[J];中國礦業(yè);2017年03期

4 李泉;程效軍;;自定位手持式三維激光掃描儀精度測試與分析[J];測繪通報;2016年10期

5 張永紅;侯賀;韓玉川;王寧;張瑩;朱險峰;王明時;;三維激光掃描技術在醫(yī)學表面測繪中的應用進展[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2016年02期

6 徐茂林;張賀;李海銘;郭兆鵬;;基于測量機器人的露天礦邊坡位移監(jiān)測系統(tǒng)[J];測繪科學;2015年01期

7 韓亞;王衛(wèi)星;李雙;劉晟;張鑫;;基于三維激光掃描技術的礦山滑坡變形趨勢評價方法[J];金屬礦山;2014年08期

8 姚艷麗;蔣勝平;王紅平;;基于地面三維激光掃描技術的滑坡模型監(jiān)測與預測[J];測繪科學;2014年11期

9 文鴻雁;周呂;韓亞坤;陳冠宇;胡紀元;;基于卡爾曼濾波的GM(1,1)模型在高鐵隧道沉降變形分析中的應用[J];大地測量與地球動力學;2014年01期

10 謝謨文;胡Z

本文編號：2819375