隨著空間信息采集技術(shù)的高速發(fā)展,二維測繪成果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足發(fā)展的要求,人們逐漸轉(zhuǎn)向了三維測量技術(shù)的研究。地面三維激光掃描技術(shù)（Terrestrial Laser Scanning,TLS）是對空間信息采集上的又一項重大突破,它是一種非接觸性的測量方式,具有高效性、高精度等特點,并在地形測量、文物保護(hù)、變形監(jiān)測、數(shù)字城市、地質(zhì)災(zāi)害的治理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。隨著空間數(shù)據(jù)信息的采集方式的改變,外業(yè)測量技術(shù)得到了快速的發(fā)展,而采集到的點云數(shù)據(jù)的處理技術(shù)發(fā)展相對緩慢,迫切需要一套快速、精確自動化程度高的數(shù)據(jù)處理方法來推動三維激光掃描技術(shù)發(fā)展,使這項技術(shù)更加廣泛的運用到生產(chǎn)生活中。本文以云南喀斯特地貌中的地下溶洞點云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),基于地面三維激光掃描技術(shù)以及點云數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,對點云數(shù)據(jù)預(yù)處理階段的配準(zhǔn)、濾波、曲面擬合三個主要的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究。首先,基于對地面三維激光掃描技術(shù)的原理、應(yīng)用領(lǐng)域以及掃描儀器設(shè)備等知識體系學(xué)習(xí),基于對研究對象溶洞的點云數(shù)據(jù)采集,根據(jù)點云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)原理,分別組織了基于特征點,基于特征點及特征面結(jié)合,以及基于ICP迭代自動配準(zhǔn)的三種不同的點云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行實驗... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

地形測量Fig.1-1topographicsurvey

第1章緒論9圖1-2陜西秦始皇陵兵馬俑的三維重建Fig.1-23DreconstructionofTerracottaArmyinMausoleumoftheFirstQinEmperor,Shanxi（3）變形監(jiān)測傳統(tǒng)的變形監(jiān)測屬于單點測量，進(jìn)行測量時，需要在變形測量目標(biāo)之外布設(shè)控制點，在測量目標(biāo)的表面布設(shè)監(jiān)測點，監(jiān)測點需要根據(jù)測量目標(biāo)的實際情況來選擇的，具有一定的局限性，并不能完全表現(xiàn)變形區(qū)域的全部變形特征情況。三維激光掃描技術(shù)打破了傳統(tǒng)變形監(jiān)測的局限性，它能夠快速獲取表面變形目標(biāo)的海量高密度、高精度點云數(shù)據(jù)，可以得到部分或者整體變形對象更完整的信息，通過掃描獲取的點云數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型，利用獲取的多期點云數(shù)據(jù)的疊加，對比分析目標(biāo)的變化趨勢，并且還可以提取出災(zāi)害變形區(qū)域的范圍與災(zāi)害等級，如圖1-3所示，三維激光掃描技術(shù)可以應(yīng)用于滑坡、邊坡坍塌、地震等地質(zhì)災(zāi)害檢測中，也可以應(yīng)用于橋梁、大壩、隧道等工程建設(shè)的變形監(jiān)測[77-79]。圖1-3精細(xì)化滑坡剖面線的提取Fig.1-3extractionofrefinedlandslidesectionlines（4）數(shù)字城市21世紀(jì)以來，數(shù)字化城市建設(shè)成為了當(dāng)今城市建設(shè)的主流方向，數(shù)字化信息技術(shù)高速發(fā)展，給城市的規(guī)劃與管理提供了高效便利的技術(shù)支持，推進(jìn)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展�；谌S激光掃描技術(shù)的數(shù)字城市建設(shè)，是將三維激光掃描獲取的多站海量點云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、濾波等預(yù)處理，分離出地面與地物點云數(shù)據(jù)，可以得到地面高程數(shù)據(jù)和有關(guān)地物點信息數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行地面高程模型的構(gòu)建與城市三維場景的重建，并且掃描獲取的數(shù)據(jù)還可以用于智慧旅游、土地利用

第1章緒論9圖1-2陜西秦始皇陵兵馬俑的三維重建Fig.1-23DreconstructionofTerracottaArmyinMausoleumoftheFirstQinEmperor,Shanxi（3）變形監(jiān)測傳統(tǒng)的變形監(jiān)測屬于單點測量，進(jìn)行測量時，需要在變形測量目標(biāo)之外布設(shè)控制點，在測量目標(biāo)的表面布設(shè)監(jiān)測點，監(jiān)測點需要根據(jù)測量目標(biāo)的實際情況來選擇的，具有一定的局限性，并不能完全表現(xiàn)變形區(qū)域的全部變形特征情況。三維激光掃描技術(shù)打破了傳統(tǒng)變形監(jiān)測的局限性，它能夠快速獲取表面變形目標(biāo)的海量高密度、高精度點云數(shù)據(jù)，可以得到部分或者整體變形對象更完整的信息，通過掃描獲取的點云數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型，利用獲取的多期點云數(shù)據(jù)的疊加，對比分析目標(biāo)的變化趨勢，并且還可以提取出災(zāi)害變形區(qū)域的范圍與災(zāi)害等級，如圖1-3所示，三維激光掃描技術(shù)可以應(yīng)用于滑坡、邊坡坍塌、地震等地質(zhì)災(zāi)害檢測中，也可以應(yīng)用于橋梁、大壩、隧道等工程建設(shè)的變形監(jiān)測[77-79]。圖1-3精細(xì)化滑坡剖面線的提取Fig.1-3extractionofrefinedlandslidesectionlines（4）數(shù)字城市21世紀(jì)以來，數(shù)字化城市建設(shè)成為了當(dāng)今城市建設(shè)的主流方向，數(shù)字化信息技術(shù)高速發(fā)展，給城市的規(guī)劃與管理提供了高效便利的技術(shù)支持，推進(jìn)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展�；谌S激光掃描技術(shù)的數(shù)字城市建設(shè)，是將三維激光掃描獲取的多站海量點云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、濾波等預(yù)處理，分離出地面與地物點云數(shù)據(jù)，可以得到地面高程數(shù)據(jù)和有關(guān)地物點信息數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行地面高程模型的構(gòu)建與城市三維場景的重建，并且掃描獲取的數(shù)據(jù)還可以用于智慧旅游、土地利用

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三維激光掃描技術(shù)在異形建筑竣工測量中的應(yīng)用[J]. 王智,薛慧艷.  測繪通報. 2018(07)
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[4]基于LiDAR數(shù)據(jù)特征的湖相層三維地理信息提取[J]. 劉強(qiáng),傅學(xué)慶,黃華芳,黨海燕,于國超,李仁杰,張軍海.  地球信息科學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[5]多模態(tài)傳感器系統(tǒng)在河槽邊坡地貌測量中的應(yīng)用[J]. 張家豪,周豐年,程和琴,鄭樹偉,石盛玉,姜月華,周權(quán)平.  測繪通報. 2018(03)
[6]車載三維激光掃描技術(shù)在園林綠化數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J]. 袁春東.  測繪通報. 2017(S2)
[7]三維激光掃描點云數(shù)據(jù)處理研究進(jìn)展、挑戰(zhàn)與趨勢[J]. 楊必勝,梁福遜,黃榮剛.  測繪學(xué)報. 2017(10)
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[9]中海達(dá)船載移動測量系統(tǒng)在河道、庫區(qū)測量中的應(yīng)用[J]. 余建偉,陳海佳,楊晶,許俊.  測繪通報. 2017(05)
[10]不同因素對地面三維激光掃描點云精度的影響[J]. 蔡越,徐文兵,梁丹,李翀,陳佐.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(09)

博士論文
[1]地面三維激光掃描點云場景重建方法研究[D]. 龔珍.中國地質(zhì)大學(xué) 2017
[2]基于遙感影像與點云數(shù)據(jù)的建筑物三維重建技術(shù)研究[D]. 張宏偉.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[3]三維重建中點云數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 谷曉英.燕山大學(xué) 2015
[4]三維激光掃描點云數(shù)據(jù)組織與可視化研究[D]. 張會霞.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010

碩士論文
[1]三維模型重建與優(yōu)化技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 張陛博.北京郵電大學(xué) 2018
[2]建筑三維模型重建及其太陽能利用潛力研究[D]. 許浩.南京大學(xué) 2017
[3]地面三維激光掃描數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法研究[D]. 朱明月.長安大學(xué) 2017
[4]基于泊松分布的點云數(shù)據(jù)柵格化算法研究[D]. 崔曉東.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[5]地面三維激光點云數(shù)據(jù)處理及模型構(gòu)建[D]. 李平.成都理工大學(xué) 2017
[6]基于點云的數(shù)據(jù)處理技術(shù)及三維重建研究[D]. 楊延濤.河北工程大學(xué) 2017
[7]地面激光掃描三維模型重建技術(shù)研究[D]. 羅寒.東華理工大學(xué) 2016
[8]基于無標(biāo)志點溶洞三維激光點云自動拼接算法及應(yīng)用研究[D]. 駱林.貴州大學(xué) 2016
[9]三維重建中點云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)算法的研究[D]. 黃雄.燕山大學(xué) 2016
[10]點云數(shù)據(jù)預(yù)處理優(yōu)化算法的研究與應(yīng)用[D]. 朱文歡.廣東工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3506268