【摘要】：三維激光掃描技術(shù)是激光測(cè)量方面的一種新技術(shù),即該技術(shù)近年來得到了十分迅速的進(jìn)步。通過利用發(fā)射和接收脈沖式激光是其基本的原理,該系統(tǒng)所得到的待測(cè)實(shí)體的彩色三維立體模型或景觀依靠大量點(diǎn)云的方式展現(xiàn)出來。由于該技術(shù)在獲取地物表明的三維空間坐標(biāo)的過程中具有高速度性、高精度性、高密度性,并且不需要接觸待測(cè)實(shí)體,所以,目前三維激光掃描技術(shù)已逐步被應(yīng)用于水土流失監(jiān)測(cè)之中。廣州市作為珠三角城市群的核心區(qū)域,同時(shí)也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高的的前沿地區(qū)。因此,高度的城市化,致使城鎮(zhèn)的建設(shè)、采石取土、修路等因素引起的水土流失有著流失量大、流失面廣的特征。而這些對(duì)生態(tài)、人居環(huán)境造成了較大的的負(fù)面影響。而目前廣州市水土流失應(yīng)急監(jiān)測(cè)仍處于起步階段,基于傳統(tǒng)的設(shè)備和技術(shù)的監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀多年來并沒有根本的改觀。因此,開展基于三維激光掃描的水土流失監(jiān)測(cè)應(yīng)用對(duì)維護(hù)和改善廣州市生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。本文首先對(duì)三維激光掃描技術(shù)的軟件、硬件組成、其相關(guān)的基本原理、其可應(yīng)用的領(lǐng)域和相關(guān)數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行介紹,接著對(duì)廣州市的水土流失災(zāi)害類型、成因做出總結(jié),并在此基礎(chǔ)上分析了容易發(fā)生災(zāi)害的敏感區(qū)域。隨后使用三維激光掃描技術(shù),在室內(nèi)模擬了不同誘發(fā)因素下水土流失的情況。同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)要進(jìn)行相關(guān)的處理,即通過對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理,計(jì)算特定掃描區(qū)域某參考面的水土流失量,并與真實(shí)流失量進(jìn)行精度驗(yàn)證,對(duì)三維激光掃描技術(shù)在水土流失應(yīng)急監(jiān)測(cè)中到可行性和有效性做出分析和評(píng)價(jià)。在野外實(shí)際運(yùn)用中,分別針對(duì)采石取土區(qū)域、房地產(chǎn)開發(fā)區(qū)域、道路建設(shè)區(qū)域做了實(shí)地應(yīng)急監(jiān)測(cè)應(yīng)用。最后結(jié)合前文的數(shù)據(jù)及案例,設(shè)計(jì)了基于三維激光掃描技術(shù)的水土流失災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)預(yù)案。
[Abstract]:Three-dimensional laser scanning is a new technique in laser measurement, that is, it has made rapid progress in recent years. The basic principle of the system is to transmit and receive pulse laser. The color three-dimensional model of the object to be tested or the landscape can be displayed by a large number of point clouds. Because the technology has high speed, high precision, high density and no need to contact the object to be tested in the process of obtaining the 3D coordinate indicated by the ground object. At present, three-dimensional laser scanning technology has been gradually applied to soil erosion monitoring. As the core area of the Pearl River Delta urban agglomeration, Guangzhou is also a frontier area with high economic development level in China. Therefore, because of the high urbanization, the soil erosion caused by the construction of cities and towns, the extraction of stone and the construction of roads have the characteristics of large amount of loss and wide range of loss. But these to the ecology, the human settlement environment has caused the bigger negative influence. At present, the emergency monitoring of soil erosion in Guangzhou is still in its infancy, and the monitoring situation based on traditional equipment and technology has not changed fundamentally for many years. Therefore, it is of great significance to develop the application of soil erosion monitoring based on 3D laser scanning for the maintenance and improvement of ecological environment in Guangzhou. In this paper, the software and hardware components of 3D laser scanning technology, its basic principles, the applicable fields and relevant data processing methods are introduced, and then the types and causes of soil and water loss disasters in Guangzhou are summarized. On this basis, the sensitive areas prone to disasters are analyzed. Then, the three-dimensional laser scanning technique was used to simulate the soil and water loss under different induced factors in the laboratory. At the same time, the relevant data should be processed, that is, through the point cloud data correlation processing, the soil and water loss of a certain reference plane in a specific scanning area is calculated, and the accuracy of the loss is verified with the true loss. The feasibility and effectiveness of 3D laser scanning in soil erosion emergency monitoring are analyzed and evaluated. In the field application, the field emergency monitoring is carried out for the quarrying area, the real estate development area and the road construction area. Finally, based on the above data and cases, the emergency monitoring plan of soil and water loss disaster is designed based on 3D laser scanning technology.
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S157

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本文編號(hào)：2387976