本文關(guān)鍵詞：基于三維激光掃描儀的震后房屋的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地震發(fā)生后,對(duì)人民生命和財(cái)產(chǎn)造成大量的損失,建筑物的倒塌是地震造成人員傷亡的主要原因,地震作用下的建筑物震害特征調(diào)查與分析對(duì)于震害的研究具有十分重要的意義,以觀察為主的傳統(tǒng)方式獲取的震害信息十分有限,不能保存較為全面的震害場(chǎng)景信息,對(duì)于建筑物震害的深入分析存在局限性。然而一些新技術(shù)的出現(xiàn)為震害定量研究帶來(lái)了可能性,遙感技術(shù)應(yīng)用在震后損失評(píng)估中取得了很好的效果,為震害損失快速評(píng)估提供了重要的依據(jù),但地震的發(fā)生是隨機(jī)性的,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后,能否及時(shí)獲取震后的遙感數(shù)據(jù)對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估震害起著決定性的作用,隨著機(jī)載LiDAR的出現(xiàn),能夠在第一時(shí)間獲取震后影像數(shù)據(jù),并且有著很高的精度,為震后建筑物損失評(píng)估提供了可靠信息,由于機(jī)載LiDAR獲取地面建筑物的間隔和精度的限制,并且建筑物變形量較小,無(wú)法精確反映出震后房屋的變形特征,地基LiDAR克服了以上的缺陷,地面三維激光掃描測(cè)量技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)具有精度高、速度快、真實(shí)反映原型并能快速提取相關(guān)信息,進(jìn)行定量分析等優(yōu)勢(shì),以其高精度、高密度、非接觸性等優(yōu)勢(shì)來(lái)研究震后房屋變形特征。結(jié)果表明,地面三三維激光掃描技術(shù)為震害調(diào)查研究工作提供了一種新方法和新思路。作者在2013年4月20日蘆山地震后使用Trimble GX200三維激光掃描儀采集了該地區(qū)的房屋LiDAR數(shù)據(jù),共采集了351個(gè)房屋,在MATLAB 2010中完成了房屋點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理,該方法的思想是將房屋分割成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的墻面,然后轉(zhuǎn)換到墻面坐標(biāo)系,即垂直于墻面平面方向代表了墻面的變形量。在2014年8月3日魯?shù)榈卣鸷笤诖说貐^(qū)進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集,共采集了325個(gè)房屋,并用本文所使用的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理,結(jié)果表明該方法適用于建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理,有著很高的精度,能夠反映出房屋的毫米級(jí)的變形信息,數(shù)據(jù)處理得到的墻面變形圖與照片上房屋所呈現(xiàn)的實(shí)際變形是一一對(duì)應(yīng)的,但墻面變形圖上的變形特征如：傾斜、裂縫、扭曲等與房屋破壞等級(jí)無(wú)直接關(guān)系,本文對(duì)房屋處理點(diǎn)云的方法適用于結(jié)構(gòu)規(guī)則的房屋,對(duì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)房屋及穿斗木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)房屋不適用。通過(guò)對(duì)五種結(jié)構(gòu)類型不同破壞等級(jí)房屋的變形分析,得到震后基本完好、輕微破壞的房屋受地震影響很小,在一些易出現(xiàn)不平整的地方如圈梁、構(gòu)造柱及窗戶、房屋邊緣等外,房屋主要的變形量在-1cm-1cm之間,也有一些區(qū)域凸凹在2-3cm附近。發(fā)生中等破壞以上的房屋,在明顯的貫穿裂縫處,變形也在2-3cm附近,有些更小,說(shuō)明地震造成的房屋變形量較小。給出了一些分析房屋點(diǎn)云的方法,如直方圖、等值線圖等。
【關(guān)鍵詞】：三維激光掃描儀 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理 房屋變形定量特征 墻面坐標(biāo)系
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局地質(zhì)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P315.9
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況12-17
• 1.2.1 機(jī)載LiDAR在震后建筑物識(shí)別的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 地面LiDAR應(yīng)用在變形方面的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 地面三維激光掃描儀數(shù)據(jù)處理流程研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 地面三維激光掃描儀應(yīng)用在震后房屋研究中的難點(diǎn)17
• 1.4 論文的目標(biāo)17
• 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)17-18
• 第二章 地面三維激光掃描儀簡(jiǎn)介18-32
• 2.1 地面三維激光掃描儀基本原理18-21
• 2.2 三維激光掃描儀的分類21-22
• 2.3 三維激光掃描儀誤差分析22-28
• 2.3.1 儀器誤差22-23
• 2.3.2 與目標(biāo)物反射面有關(guān)的誤差23-24
• 2.3.3 外界環(huán)境影響的誤差24-25
• 2.3.4 本文使用的三維激光掃描儀點(diǎn)位精度分析25-28
• 2.4 GX 200儀器使用步驟28-30
• 2.5 三維激光掃描儀的應(yīng)用30-32
• 第三章 三維激光掃描儀在震后房屋研究中的應(yīng)用32-45
• 3.1 研究區(qū)域概況32-34
• 3.2 數(shù)據(jù)獲取34-36
• 3.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理36-39
• 3.4 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換39-45
• 第四章 五種結(jié)構(gòu)類型墻面變形分析45-88
• 4.1 震前房屋46-47
• 4.2 磚混結(jié)構(gòu)47-57
• 4.2.1 磚混結(jié)構(gòu)基本完好類型47-49
• 4.2.2 磚混結(jié)構(gòu)輕微破壞類型49-50
• 4.2.3 磚混結(jié)構(gòu)中等破壞類型50-54
• 4.2.4 磚混結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞類型54-56
• 4.2.5 磚混結(jié)構(gòu)毀壞類型56-57
• 4.3 無(wú)構(gòu)造柱磚混結(jié)構(gòu)57-65
• 4.3.1 基本完好類型58-59
• 4.3.2 輕微破壞類型59-60
• 4.3.3 中等破壞類型60-61
• 4.3.4 嚴(yán)重破壞類型61-64
• 4.3.5 毀壞類型64-65
• 4.4 磚木結(jié)構(gòu)65-71
• 4.4.1 磚木結(jié)構(gòu)基本完好類型65-66
• 4.4.2 磚木結(jié)構(gòu)輕微破壞類型66-67
• 4.4.3 磚木結(jié)構(gòu)中等破壞類型67-68
• 4.4.4 磚木結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞類型68-71
• 4.5 穿斗木結(jié)構(gòu)71-72
• 4.6 框架結(jié)構(gòu)72-75
• 4.6.1 框架結(jié)構(gòu)基本完好類型73
• 4.6.2 框架結(jié)構(gòu)輕微破壞類型73-74
• 4.6.3 框架結(jié)構(gòu)中等破壞類型74-75
• 4.7 與魯?shù)榈貐^(qū)房屋變形對(duì)比75-88
• 4.7.1 磚混結(jié)構(gòu)房屋變形圖77-82
• 4.7.2 磚木結(jié)構(gòu)房屋變形圖82-84
• 4.7.3 框架結(jié)構(gòu)房屋變形圖84-88
• 第五章 數(shù)據(jù)分析方法88-95
• 5.1 墻面變形范圍分析88-91
• 5.2 變形量最值分析91
• 5.3 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)房屋的傾斜分析91-93
• 5.4 直方圖93-94
• 5.5 等值線圖94
• 5.6 不規(guī)則格網(wǎng)墻面變形圖94-95
• 第六章 結(jié)論與討論95-97
• 參考文獻(xiàn)97-102
• 致謝102-103
• 附錄103
• 碩士期間完成的論文103

【相似文獻(xiàn)】

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1 金菁;李l勮，

本文編號(hào)：311531