【摘要】：三維激光掃描儀作為新興的測繪技術(shù),它具有主動(dòng)性、高效率、高精度、非接觸、數(shù)字化、自動(dòng)化等特點(diǎn),因此廣泛的應(yīng)用于測繪工程、變形監(jiān)測、面積及體積計(jì)算、數(shù)字化與保護(hù)修復(fù)、數(shù)字城市等領(lǐng)域。本論文利用三維激光掃描儀獲取實(shí)驗(yàn)地形的三維數(shù)據(jù),并利用相關(guān)軟件和相關(guān)數(shù)據(jù)后處理算法對原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,探索出三維激光掃描儀在實(shí)際地形測量中應(yīng)用的理論和方法。本文首先介紹三維激光掃描儀在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、工作原理和工作流程,其次闡述原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理過程中用到的相關(guān)算法,包括數(shù)據(jù)去噪算法,數(shù)據(jù)配準(zhǔn)算法,數(shù)據(jù)網(wǎng)格化算法以及數(shù)據(jù)差值算法。利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果對相關(guān)算法優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析,選擇合適的算法。本文主要以某國沙灘防護(hù)研究物模實(shí)驗(yàn)為依托,通過利用Trimble CX三維激光掃描儀獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用MATLAB軟件通過自編程序?qū)崿F(xiàn)對原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理,對點(diǎn)云進(jìn)行數(shù)據(jù)去噪,數(shù)據(jù)配準(zhǔn),數(shù)據(jù)網(wǎng)格化,數(shù)據(jù)差值等,在數(shù)學(xué)建模中,本文采用surfer12軟件和AutoCAD14軟件對處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模和重現(xiàn),生成所需要的三維地形圖、點(diǎn)云圖和等高線圖,通過分析點(diǎn)云圖和等高線圖,得到實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)區(qū)域地形演變情況,最后根據(jù)地形演變情況研究不同設(shè)計(jì)方案對沙灘防護(hù)效果。研究表明利用三維激光掃描儀以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)后處理方法能夠高效率、高精度得到沙灘不同區(qū)域不同時(shí)間段的地形演變情況,達(dá)到了預(yù)期的效果,該技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
【圖文】：

儀主要由供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、統(tǒng)主要控制掃描儀的掃描范圍、掃描密度和距離、測量角度、拍照和校正等。其工作原的反射，又被掃描儀所接收。通過利用掃描和接收的時(shí)間差，，已知激光束的波速c 和儀系統(tǒng)自定義原點(diǎn)到目標(biāo)物體表面某一點(diǎn)動(dòng)獲取被測物體的水平角度 和垂直角度 點(diǎn)的距離 ，以及水平角度 和垂直角度 對于儀器本身坐標(biāo)原點(diǎn)三維坐標(biāo)，如下圖 2服馬達(dá)來控制反射棱鏡的快速旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)

圖 3-2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)空間定位示意圖ee 算法e 算法是在 k 維歐幾里德空間組織點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也是引結(jié)構(gòu)[41]-[43]。主要思想是使用超平面交叉剖分每個(gè)維一種空間樹，主要應(yīng)用于高維空間數(shù)據(jù)的近似最近鄰間點(diǎn)云索引效率較高，但對于空間中面、線等區(qū)域范e 算法法是一種重要的的空間數(shù)據(jù)索引算法，目前成為許多典型的有R -樹、*R -樹、壓縮 R -樹等。索引是 B 樹在高維空間延伸的另一種形態(tài)，是一種多范圍劃分，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都對應(yīng)一個(gè)區(qū)域，非子節(jié)點(diǎn)儲斷的劃分，直到最小區(qū)域范圍。但子結(jié)點(diǎn)最小外接矩
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;P217;P225.2

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