本文關鍵詞：地面LIDAR在邊坡空間分析中的應用研究

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【摘要】：LIDAR (Light Detection And Ranging)是一種集成了多種高新技術的新型測繪技術,采用非接觸式高速激光測量方式,以“面測量”點云的形式獲取被測目標表面的三維空間信息,又稱為三維激光掃描技術。它具有高精度、高分辨率、速度快、自動化程度高等特點。近年來,地面LIDAR已開始廣泛應用于文物保護、古建筑重建、數(shù)字城市、地形勘測、城市規(guī)劃及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測等領域。本文在分析了地面LIDAR技術的特點和應用現(xiàn)狀的基礎上,對地面LIDAR應用于邊坡空間分析中的若干問題進行了比較系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容和成果包括以下幾個方面：(1)針對激光點云數(shù)據(jù)的特點,研究了點云數(shù)據(jù)預處理技術中的幾個重要問題。首先,研究了正態(tài)分布變換配準(NDT)方法,并對NDT方法進行了改進,提出了一種基于采樣一致性初始配準的正態(tài)分布變換配準方法,使其能用于地面激光掃描技術中；其次,研究了基于統(tǒng)計分析方法的點云濾波,驗算結果證明該方法能夠有效地濾除離群點；第三,研究了基于體素柵格的點云縮減方法,可以有效地縮減點云,在縮減點云的同時能夠很好地保留目標的細節(jié)特征。(2)結合激光掃描原理,探討了用地面LIDAR采集邊坡點云數(shù)據(jù)的流程和注意事項；研究了基于點云數(shù)據(jù)的巖體結構面識別方法、結構面產(chǎn)狀計算方法；分析了邊坡巖體結構面空間分布狀況,對優(yōu)勢結構面和巖體的分布狀況進行了統(tǒng)計。(3)探討了點云空間優(yōu)化存儲結構和法向一致性方法,研究了迭代的移動最小二乘隱式曲面重建方法以及基于Hausdorff距離的曲面重建評價方法。(4)提出了一種新的基于點云變形狀況的幾何分析方法,可以全面、直觀、定性、定量地對邊坡形變進行分析。理論分析和案例驗算結果表明,本文提出的方法可以應用于邊坡空間分析,并能獲得較為理想的效果。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P225.2

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本文編號：1137968