基于三维激光扫描技术的地形测量一体化应用研究

发布时间：2019-11-17 09:59

【摘要】：三维激光扫描技术是一门新兴的技术，是继GPS技术之后出现的又一次技术革命。三维激光扫描技术具有传统测量手段所不具有的优点：无需事先埋设监测点、无需接触被测地形、测量精度高、测量速度快，快速获取高精度、高密度的三维点云数据。论文利用三维激光扫描技术，并结合对具体的地形测量数据的处理和建模成果的分析，探索了三维激光扫描技术在地形测量一体化中应用的理论与方法。本文首先介绍了现阶段应用于地形测量中的几种技术方法及其原理，其次阐述了点云数据的采集过程，主要研究了地面三维激光扫描仪Leica Scanstation2应用于地形测量中的数据扫描获取的过程及后续数据的处理，在数据处理过程中，采用Cyclone软件和Geomagic Studio12软件相结合的方式，对点云进行匹配拼接、去噪平滑、空洞修补等处理，并以最小二乘配置法为原理结合Visual Basic语言编制了数据处理的相应程序，对点云进行抽稀和压缩，得到建模所需的点云数据，在数学建模中，本文采用GeomagicStudio12软件和Surfer8.0软件相结合的方式对其进行建模处理，并按照实际地形，结合所采集到的三维点云，生成所需的三维模型和地形图。应用三维激光扫描技术进行地形测量一体化是数字测图的一项新的研究内容，结合对西安灞桥某滑坡地形扫描得到的点云数据进行实验处理与分析，探讨了该理论方法的技术体系，取得了预期的效果。
【图文】：

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该方法常用于大比例尺地形图测量中，且作业面积范围较小的工程。其全站仪数据采集流程如下图所示：图2.1 全站仪数据采集流程图2.2 GPS-RTK 测图RTK( Real Time Kinematic)技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，，能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果[11]。基准站通过数据链实时将采集到的载波相位观测量及测站坐标信息一同发送给流动站，流动站接收卫星的载波相位与来自基准站的载波相位组成相位差分观测值，进行实时处理，同时通过输入相应的坐标转换参数和投影参数，实时给出流动站的三维坐标及精度[12]。RTK技术是GPS 测量技

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图2.2 GPS-RTK作业示意图数字摄影测图数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字配、模式识别等多学科的理论与方法[13]。在数字摄影测量中，不仅其产品是数字且其记录的中间数据和原始资料都是数字的。数字摄影测量利用数字灰度信号，采用数字相关技术量测同名像点，在此基础解析计算，进行相对定向和绝对定向，通过外业调绘，建立数字立体模型，从而字高程模型、绘制地形图的各种要素[14]。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P217;P225.2

【参考文献】