【摘要】：多樣、頻發(fā)的海洋災(zāi)害給沿海經(jīng)濟(jì)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(zāi)體是重要的海洋災(zāi)害承災(zāi)體之一。海堤承災(zāi)體現(xiàn)狀調(diào)查,是加強(qiáng)海洋防災(zāi)減災(zāi)體系能力建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作,可以保障沿海地區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)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(zhǔn)確的海堤承災(zāi)體基礎(chǔ)地理信息,為減災(zāi)防災(zāi)的決策部署提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。目前海堤承災(zāi)體調(diào)查主要有基于全站儀、GPS-RTK等常規(guī)人工測(cè)量方法和基于高分辨率遙感影像的攝影測(cè)量方法。常規(guī)人工測(cè)量方法精度高,但效率低;基于高分辨率遙感影像的攝影測(cè)量方法效率高,但精度低。車載LiDAR測(cè)量作為新型的高精度移動(dòng)測(cè)量技術(shù),能快速、精確采集海堤承災(zāi)體三維信息,是海堤承災(zāi)體調(diào)查的有效手段。車載LiDAR獲取的點(diǎn)云具有海量性、高冗余、多樣性等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)海堤承災(zāi)體幾何特征的快速提取,是海堤車載LiDAR點(diǎn)云處理的重點(diǎn)研究方向。本文選取廣東省茂名市、湛江市的海堤承災(zāi)體為研究對(duì)象,基于車載LiDAR點(diǎn)云和海堤的幾何結(jié)構(gòu)特征,建立了海堤承災(zāi)體的幾何特征模型;然后通過(guò)點(diǎn)云二、三維空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,利用RANSAC算法,提出了基于海堤承災(zāi)體幾何特征模型的自動(dòng)提取算法,實(shí)現(xiàn)了海堤承災(zāi)體幾何特征及其調(diào)查要素的自動(dòng)提取,并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了本文算法的可行性。本文主要內(nèi)容如下:1.本文通過(guò)大量的實(shí)地調(diào)研資料和廣東省海堤建設(shè)相關(guān)規(guī)范,總結(jié)了廣東省茂名市、湛江市境內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的海堤結(jié)構(gòu)型式,分析了不同結(jié)構(gòu)型式的海堤幾何特征,并建立了海堤承災(zāi)體幾何特征表征模型。2.利用先驗(yàn)知識(shí)對(duì)車載LiDAR點(diǎn)云進(jìn)行粗分類,利用高程分布直方圖實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云去噪;針對(duì)預(yù)處理后的海堤LiDAR點(diǎn)云,基于海堤承災(zāi)體幾何特征模型,結(jié)合RANSAC特征線提取算法,提出了海堤承災(zāi)體幾何特征自動(dòng)提取算法。3.將海堤承災(zāi)體幾何特征自動(dòng)提取算法的成果與人工提取成果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了該算法的可行性。得到以下結(jié)論:(1)自動(dòng)提取算法針對(duì)長(zhǎng)度約1.1km的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)型式的海堤,其自動(dòng)提取成果的最小均方根誤差可達(dá)0.094;針對(duì)長(zhǎng)度約0.2km的非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)型式的海堤,其自動(dòng)提取成果的最小均方根誤差可達(dá)0.000。(2)在時(shí)間效率上,獲取長(zhǎng)度約1.1km的同一海堤承災(zāi)體的調(diào)查要素,自動(dòng)提取算法相較于人工提取方法,節(jié)省了約80.95%的時(shí)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(shí)產(chǎn)權(quán)的車載 LiDAR 系統(tǒng)，2011 年）。此外，國(guó)內(nèi)的武東科技大學(xué)、南京大學(xué)、首都師范大學(xué)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(guó)際市場(chǎng)上較成熟的商用車載LiDAR1. Leica Geosystems：Leica Pegasus Two[27]Leica Pegasus Two 是一個(gè)從硬件到對(duì)象提取的完整的移動(dòng)映射解決方 Pegasus Two 提供了一個(gè)集成的硬件平臺(tái)，在移動(dòng)平臺(tái)（車輛）上將一個(gè)器（或多個(gè)掃描器）與 GNSS 接收器、慣性測(cè)量單元（IMU）、距離測(cè)量I）相結(jié)合，以獲得精確的空間數(shù)據(jù)。LeicaPegasusTwo 將校準(zhǔn)的圖像和結(jié)合，，使用自動(dòng)光傳感器增強(qiáng)圖像捕獲，完整的 360°球面視圖和激光雷有目標(biāo)對(duì)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(zhǔn)、后處提取和基于 GIS 的分層存儲(chǔ)。Leica Pegasus Two 操作簡(jiǎn)單，可以安裝在上，測(cè)量不受限。

圖 1-1 Leica Pegasus Two 示意圖[27]R USA：ScanLook 2.0（Snoopy）[28]是一個(gè)可配置的系統(tǒng)，正在發(fā)展成為一個(gè)強(qiáng)大的多平臺(tái)括兼容的激光器和 IMU�？梢栽� Snoopy 系統(tǒng)里為需要的慣性導(dǎo)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(jī)，還可以配置同一制造。Snoopy 的可搭載平臺(tái)包括任何地面車輛（汽車、推火車、有人機(jī)和無(wú)人機(jī)等。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U656.314;P237

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2636020