基于无人机的建筑物变形监测方法研究

发布时间：2020-06-16 02:56

【摘要】：随着我国经济的高速发展,城市土地资源逐渐趋向饱和,地下空间不断被拓展,影响建筑物变形的因素越来越多样化,导致建筑物变形事故频发,因此定期对建筑物的变形监测管理愈显重要。目前建筑物的变形监测方法大多无法直观快速的获取变形信息,同时需要开放的监测环境,但是城市内建筑物的容积率越来越高,开放的监测环境实现较难,因此探索简便新颖的监测方法具有重要意义。本文在综述筑物变形监测的相关理论和研究现状的基础上,总结了建筑物变形机理并对比分析了现有的监测方法。针对现有理论及技术研究的不足,本文基于无人机图像技术提出了一种新的位移测量方法,运用Pix4Dmapper软件建立点云模型,将区域增长分割原理运用于点云分割中来获取标识点的点云信息,并基于MATLAB针对求解标识点中心点提出了点云包围盒与拟合平面相结合的方法。最后,为了验证本方法的有效性,基于建筑物模型开展了用无人机、全站仪和三维激光扫描仪测量的实验,通过实验结果对比分析了三种方法的误差来源。根据结果可知,基于标识点的无人机图像技术在三维变形监测方面的测量精度接近于三维激光扫描仪的测量精度,其中半径越大的标识点具有更高的竖直位移精度。对比全站仪的测量结果得出该方法主要适用于三、四等测量精度,可用于常规性快速监测。因此,本文的研究成果以期帮助监测人员更直观快速的获取建筑物的安全状态,可丰富建筑物变形监测的方法,同时还可为无人机图像在工程安全管理中提供一个新的应用角度。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU196.1
【图文】：

建筑物,八字,凹凸,建筑物变形

图 2-1 地表倾斜变形对建筑物的影响结果凹凸变形引起的建筑物凹凸变形凸变形是造成建筑物变形的主要原因之一，其对于建筑使地表中间对建筑物产生向上的压力，建筑物的两侧处全部集中于中间，可能形成“倒八字”的裂缝，如图 2-2 所使建筑物的中间悬空，可能产生土体与建筑物分离的情物两侧，可能形成“正八字”的裂缝，如图 2-3 所示。

上凸,地表,建筑物,八字

图 2-1 地表倾斜变形对建筑物的影响结果的凹凸变形引起的建筑物凹凸变形凸变形是造成建筑物变形的主要原因之一，其对于建筑物使地表中间对建筑物产生向上的压力，建筑物的两侧处全部集中于中间，可能形成“倒八字”的裂缝，如图 2-2 所使建筑物的中间悬空，可能产生土体与建筑物分离的情物两侧，可能形成“正八字”的裂缝，如图 2-3 所示。

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