【摘要】：滑坡是一種非常常見的地質(zhì)災害類型,它發(fā)生快且持續(xù)時間短,如果提前進行預防,能迅速的將其影響范圍內(nèi)的建筑沖垮掩埋,避免造成大量人員傷亡。作為一種嚴重的地質(zhì)災害,滑坡在從前相當長的時間是不可預知性的災害,因為其產(chǎn)生原因復雜,包括地震,強降雨,爆炸,地下水位增高,地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變,都有可能造成滑坡,且某些特殊地質(zhì)區(qū)域是天然的滑坡體,可能只需要外界施加一點重力影響就可能造成滑坡�；率且环N不穩(wěn)定地災,發(fā)生過的區(qū)域會很可能會因為周圍環(huán)境的改變發(fā)生二次滑坡,這對滑坡后進行的工作產(chǎn)生了巨大的安全威脅。有效的進行滑坡的預測預防可以保障滑坡影響范圍內(nèi)人員和財產(chǎn)的安全,非接觸的對滑坡進行分析能有效的規(guī)避后續(xù)作業(yè)人力物力的損失,而滑坡的預測不僅需要進行實時的變形監(jiān)測,更需要對未來時間尺度上的滑坡發(fā)生可能性進行判斷,才能以此完成對滑坡的整體預測。在此背景下,本文基于測量學,機械工程,軟件工程,機器學習等多學科理論,以紅巖石滑坡區(qū)為研究區(qū),以TLS點云數(shù)據(jù),GNSS點位測量數(shù)據(jù),遙感影像等為基礎(chǔ),對滑坡進行了時間尺度上的模型重建對比,得出最終的模型對比結(jié)果,并根據(jù)結(jié)出滑坡穩(wěn)定的評價。本文的研究內(nèi)容如下:(1)提出了三維激光掃描技術(shù)在滑坡變形分析當中的應用,首先介紹了三維激光掃描儀的分類及其應用領(lǐng)域,其次介紹了三維激光掃描儀的工作原理及其誤差理論。然后闡述點云數(shù)據(jù)預處理階段的整個處理流程,并在實驗章節(jié)進行一一實施。(2)結(jié)合實驗區(qū)的數(shù)據(jù)和概況,通過Geomagic studio12,PloyWorks等軟件對點云數(shù)據(jù)進行處理并建模,通過兩期數(shù)據(jù)模型比較,從體積,投影面積,等各個方面使用了包括Gird變形比較,豪斯多夫比較等方法對整個滑坡體的變形分析,并得出滑坡體的整體變形分析評價。(3)提出了改進的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡,將每個GNSS點數(shù)據(jù)的多個特征向量按順序呈現(xiàn),使用CNN(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡)在內(nèi)部集成這些信息。(4)結(jié)合時間尺度和改進后的CNN對滑坡監(jiān)測點位移量進行預測,使用改進后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在滑坡變形量預測值和實測值對比分析,得到預測結(jié)果并進行精度評定,用以對比分析不同模型的預測結(jié)果精度。經(jīng)過實驗證明,通過TLS所得點云數(shù)據(jù)在建模后能夠比較完整的還原滑坡體特征概況,且模型精度高,擬合度高,在實際的滑坡變形分析當中應用出色,反映了在時間尺度上滑坡體的各種變形量。改進后的CNN技術(shù)在滑坡預測當中,通過GNSS點位數(shù)據(jù)的大量數(shù)據(jù)訓練,并在網(wǎng)絡中進行主動反饋優(yōu)化結(jié)構(gòu),最后能夠準確的預測在時間尺度上滑坡監(jiān)測點位移量的情況,這兩項技術(shù)在滑坡的變形分析和預測當中都發(fā)揮出色的作用。
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第二章 三維激光掃描儀的分類及其應用第二章 三維激光掃描儀的分類及其應用目前，三維激光掃描系統(tǒng)的類型有很多種，可以根據(jù)不同的需要來選擇不同類型的儀器。三維激光掃描系統(tǒng)根據(jù)工作原理，有效測距，搭載平臺可以分為很多種類型。本文主要介紹根據(jù)搭載平臺的不同來進行的分類2.1 三維激光掃描儀的分類。三維激光掃描系統(tǒng)根據(jù)搭載平臺的不同可分為手持型激光掃描儀、地面固定三維激光掃描系統(tǒng)、地面移動三維激光掃描儀（MLS）和機載三維激光掃描儀四種（1）機載三維激光掃描系統(tǒng)機載三維激光掃描系統(tǒng)組成部件如下圖所示：

圖 2.2 地面移動三維激光掃描系統(tǒng)Fig2.2 Ground moving 3D laser scanning system激光掃描系統(tǒng)的特點是：可搭載平臺多，，如汽車，定三維激光掃描系統(tǒng)，范圍較廣可隨載體移動進行掃描系統(tǒng)精度更高，且不易損壞；其缺點是成本高維激光掃描系統(tǒng)三維激光掃描系統(tǒng)如下圖所示
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P225.2;P642.22

【參考文獻】

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本文編號：2692494