本文關(guān)鍵詞：基于TLS技術(shù)的危巖體變形監(jiān)測方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地面激光掃描技術(shù)是一種新型數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，它能夠快速、高精度并以非接觸方式直接獲取研究對(duì)象表面的空間三維數(shù)據(jù)，并且具有較高的采樣率，改變了傳統(tǒng)的單點(diǎn)變形觀測方式，可以較為準(zhǔn)確的表達(dá)地學(xué)對(duì)象的真實(shí)復(fù)雜的狀況，在空間信息科學(xué)領(lǐng)域三維數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取顯得尤為重要。與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，三維激光掃描技術(shù)在信息提取方面的自動(dòng)化程度更高，它不需要布設(shè)傳統(tǒng)測量中觀測點(diǎn)，就能夠獲取測區(qū)海量數(shù)據(jù)，為研究變形監(jiān)測提供了更多詳細(xì)數(shù)據(jù)。 三維激光掃描技術(shù)獲取的大量離散地形點(diǎn)云數(shù)據(jù)，需要重建地表模型才能在變形監(jiān)測這個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。本文首先闡述了地面三維激光掃描的工作原理，分析了數(shù)據(jù)獲取中影響地面激光掃描精度的因素，并用實(shí)測數(shù)據(jù)給出了兩塊區(qū)域的誤差量。闡述了兩種點(diǎn)云配準(zhǔn)方法：迭代最近點(diǎn)法（ICP）及基于最小二乘的三維表面配準(zhǔn)（LS3D）方法。分別介紹了利用點(diǎn)云進(jìn)行曲面擬合及點(diǎn)云內(nèi)插生成數(shù)字表面模型方法在變形監(jiān)測中的應(yīng)用。最后采用Leica HDS8800系統(tǒng)，以重慶雞冠嶺危巖體為例，對(duì)其危巖體表面進(jìn)行多期重復(fù)掃面，以第一期數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，其后的每期數(shù)據(jù)首先利用LS3D配準(zhǔn)方法進(jìn)行整體配準(zhǔn)，并把第一期數(shù)據(jù)生成不規(guī)則三角網(wǎng)，計(jì)算點(diǎn)到面的距離為當(dāng)前點(diǎn)的形變量；利用ICP算法配準(zhǔn)，通過擬合三次曲面及內(nèi)插數(shù)字表面模型來分析形變量，探索了該技術(shù)用于高傾斜危巖體三維建模和監(jiān)測的可能性，為基于該技術(shù)的隱患特征突出的危巖體滑坡和崩塌監(jiān)測提供思路。
【關(guān)鍵詞】：TLS 配準(zhǔn) 誤差 曲面擬合 危巖體
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P225.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 研究目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容13-15
• 第二章 地面三維激光掃描技術(shù)15-18
• 2.1 地面三維激光掃描的工作原理15-16
• 2.2 影響地面三維激光掃描精度的因素分析16-18
• 第三章 危巖體表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)18-28
• 3.1 危巖體表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)概述18-19
• 3.2 迭代最近點(diǎn)法（ICP）配準(zhǔn)方法介紹19-22
• 3.2.1 單位四元數(shù)配準(zhǔn)相關(guān)點(diǎn)法19-21
• 3.2.2 ICP 算法21-22
• 3.3 最小二乘三維曲面匹配(LS3D)配準(zhǔn)方法介紹22-27
• 3.3.1 基本的估算模型22-26
• 3.3.2 實(shí)施問題26-27
• 3.4 配準(zhǔn)方法的比較27-28
• 第四章 基于 TLS 數(shù)據(jù)的危巖體表面模型構(gòu)建28-34
• 4.1 危巖體表面點(diǎn)云的曲面擬合28-30
• 4.2 危巖體表面模型的構(gòu)建30-34
• 4.2.1 Delaunay 三角網(wǎng)31
• 4.2.2 Delaunay 三角網(wǎng)算法概述31-32
• 4.2.3 危巖體數(shù)字表面模型的內(nèi)插32-34
• 第五章 危巖體表面變形監(jiān)測34-50
• 5.1 測區(qū)概況34-35
• 5.2 儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)環(huán)境簡介35-36
• 5.3 數(shù)據(jù)的獲取及預(yù)處理36-37
• 5.4 Geomagic 中計(jì)算變形量37-39
• 5.5 危巖體表面形變量計(jì)算39-43
• 5.5.1 兩種方法介紹39-41
• 5.5.2 三次曲面擬合的方法計(jì)算變形量41-42
• 5.5.3 危巖體表面模型計(jì)算變形量42-43
• 5.6 危巖體表面變形監(jiān)測結(jié)果分析43-50
• 結(jié)論50-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于TLS技術(shù)的危巖體變形監(jiān)測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：286720