【摘要】：多樣、頻發(fā)的海洋災害給沿海經濟發(fā)展和海洋生態(tài)環(huán)境造成了諸多不利影響。海堤承災體是重要的海洋災害承災體之一。海堤承災體現(xiàn)狀調查,是加強海洋防災減災體系能力建設的重要基礎工作,可以保障沿海地區(qū)人民群眾的生命財產安全、促進經濟快速發(fā)展、改善海洋生態(tài)環(huán)境,可為管理部門提供豐富準確的海堤承災體基礎地理信息,為減災防災的決策部署提供基礎數(shù)據(jù)支撐。目前海堤承災體調查主要有基于全站儀、GPS-RTK等常規(guī)人工測量方法和基于高分辨率遙感影像的攝影測量方法。常規(guī)人工測量方法精度高,但效率低;基于高分辨率遙感影像的攝影測量方法效率高,但精度低。車載LiDAR測量作為新型的高精度移動測量技術,能快速、精確采集海堤承災體三維信息,是海堤承災體調查的有效手段。車載LiDAR獲取的點云具有海量性、高冗余、多樣性等特點,實現(xiàn)海堤承災體幾何特征的快速提取,是海堤車載LiDAR點云處理的重點研究方向。本文選取廣東省茂名市、湛江市的海堤承災體為研究對象,基于車載LiDAR點云和海堤的幾何結構特征,建立了海堤承災體的幾何特征模型;然后通過點云二、三維空間坐標轉換,利用RANSAC算法,提出了基于海堤承災體幾何特征模型的自動提取算法,實現(xiàn)了海堤承災體幾何特征及其調查要素的自動提取,并通過試驗驗證了本文算法的可行性。本文主要內容如下:1.本文通過大量的實地調研資料和廣東省海堤建設相關規(guī)范,總結了廣東省茂名市、湛江市境內標準和非標準的海堤結構型式,分析了不同結構型式的海堤幾何特征,并建立了海堤承災體幾何特征表征模型。2.利用先驗知識對車載LiDAR點云進行粗分類,利用高程分布直方圖實現(xiàn)點云去噪;針對預處理后的海堤LiDAR點云,基于海堤承災體幾何特征模型,結合RANSAC特征線提取算法,提出了海堤承災體幾何特征自動提取算法。3.將海堤承災體幾何特征自動提取算法的成果與人工提取成果進行對比,驗證了該算法的可行性。得到以下結論:(1)自動提取算法針對長度約1.1km的標準結構型式的海堤,其自動提取成果的最小均方根誤差可達0.094;針對長度約0.2km的非標準結構型式的海堤,其自動提取成果的最小均方根誤差可達0.000。(2)在時間效率上,獲取長度約1.1km的同一海堤承災體的調查要素,自動提取算法相較于人工提取方法,節(jié)省了約80.95%的時間,顯著提高了工作效率。
【圖文】：

第一章 緒論完全擁有自主知識產權的車載 LiDAR 系統(tǒng)，2011 年）。此外，國內的武東科技大學、南京大學、首都師范大學等科研單位也相繼研發(fā)了車載 L景影像采集系統(tǒng)[26]。下面介紹幾種國際市場上較成熟的商用車載LiDAR1. Leica Geosystems：Leica Pegasus Two[27]Leica Pegasus Two 是一個從硬件到對象提取的完整的移動映射解決方 Pegasus Two 提供了一個集成的硬件平臺，在移動平臺（車輛）上將一個器（或多個掃描器）與 GNSS 接收器、慣性測量單元（IMU）、距離測量I）相結合，以獲得精確的空間數(shù)據(jù)。LeicaPegasusTwo 將校準的圖像和結合，，使用自動光傳感器增強圖像捕獲，完整的 360°球面視圖和激光雷有目標對象被遺漏。系統(tǒng)完整的軟件工作流程包括：數(shù)據(jù)采集、校準、后處提取和基于 GIS 的分層存儲。Leica Pegasus Two 操作簡單，可以安裝在上，測量不受限。

圖 1-1 Leica Pegasus Two 示意圖[27]R USA：ScanLook 2.0（Snoopy）[28]是一個可配置的系統(tǒng)，正在發(fā)展成為一個強大的多平臺括兼容的激光器和 IMU。可以在 Snoopy 系統(tǒng)里為需要的慣性導航系統(tǒng)（INS：用于確定傳感器姿態(tài)）和激光器yne HD32 和 Ladybug5 360 相機，還可以配置同一制造。Snoopy 的可搭載平臺包括任何地面車輛（汽車、推火車、有人機和無人機等。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U656.314;P237

【參考文獻】

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本文編號：2636020