数字近景摄影测量在矿山相似模拟实验中的应用研究

发布时间：2017-03-31 15:11

  本文关键词：数字近景摄影测量在矿山相似模拟实验中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：相似材料模拟已成为国内外进行重大岩体工程可行性研究不可缺少的方法之一。煤矿采煤工作面相似模拟在研究矿压和“三下”采煤岩层移动规律等方面都得到广泛的应用。本研究把摄影测量学与采矿学紧密结合，通过现场的免棱镜激光全站仪测量和摄影测量等多种手段，研究以免棱镜激光全站仪极坐标法进行外业控制测量、普通非量测数码相机拍摄像片、以专业近景数字摄影测量软件为工作平台的数字近景摄影测量技术快速获取矿山模型变化信息。 本文通过对岩体模型实施综合监测与分析，比较不同时期变形监测点的坐标变化，得到模型不同开挖阶段的变形数据，根据监测标志点的位移变化情况，预测模型在不同开采阶段岩层运动变化情况及层位结构演化规律，以便正确反映模拟上覆岩层“三带”（即垮落带、裂隙带、弯曲下沉带）的发展特征，从而实现岩层稳定性的定量化分析，进行开采沉陷预测预报。 本文主要研究内容包括以下几点： （1）相机检校。本实验使用非量测普通数码相机进行数据采集，其内方位元素未知、物镜畸变差大，因此，采用方便、快捷、准确性高的二维平面检校法对其进行相机检校，使其能够高效、快捷、实时的完成了可量测的矿山模型数据采集工作。 （2）测量方案。针对相似模拟实验的特定环境，制定了一套实用的测量方案，包括控制测量方案和摄影测量方案。具体包括控制点的形状和布设、测量方法的研究、相机的选用、摄影距离的选取和摄影方式的研究。 （3）数据处理。采用专业数字摄影测量软件为工作平台对影像进行处理，获取标志点的空间坐标，，同全站仪数据进行对比分析；并将解算出的坐标导入我们的数据处理系统中，根据需要进行各种编辑。 （4）岩体位移信息应用的研究。根据标志点坐标的变化情况，描述三带（垮落带、裂隙带、弯曲下沉带）的变化规律，从而解决实际工程生产中的问题。
【关键词】：数字近景摄影测量 相似模拟 相机检校 影像匹配 光束法平差
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P234.1
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 选题背景和研究意义7-8
• 1.1.1 选题背景7
• 1.1.2 研究意义7-8
• 1.2 相关研究现状8-9
• 1.2.1 矿山相似模拟实验中的测量方法8-9
• 1.2.2 数字近景摄影测量方法研究现状9
• 1.3 研究内容及创新点9-10
• 1.3.1 研究内容9-10
• 1.3.2 论文创新点10
• 1.4 论文内容安排10-11
• 2 数字近景摄影测量基本理论11-23
• 2.1 相机检校11-16
• 2.1.1 相机检校目的和内容11-12
• 2.1.2 常用检校方法12-16
• 2.2 影像匹配16-20
• 2.2.1 常用影像匹配算法16-17
• 2.2.2 相关系数法匹配原理17
• 2.2.3 特征提取17-19
• 2.2.4 模板匹配19-20
• 2.3 光束法平差20-23
• 2.3.1 共线条件方程式20-21
• 2.3.2 光束法平差21-23
• 3 基于数字近景摄影测量的相似模拟实验23-38
• 3.1 实验基本情况23
• 3.2 控制测量工作23-28
• 3.2.1 控制点的标志及点位布设23-25
• 3.2.2 控制测量方案25-27
• 3.2.3 控制测量结果及精度分析27-28
• 3.3 数字近景摄影测量工作28-29
• 3.3.1 摄影仪器28-29
• 3.3.2 摄影方式29
• 3.4 基于数字摄影测量变形监测点三维坐标解算29-38
• 3.4.1 相机检校结果29-31
• 3.4.2 三维坐标解算31-36
• 3.4.3 精度分析36-38
• 4 相似模拟实验数据处理系统设计与实现38-51
• 4.1 系统设计目的38
• 4.2 系统总体设计38-39
• 4.3 系统实现39-40
• 4.3.1 计算移动变形值39-40
• 4.3.2 绘制曲线40
• 4.4 相似材料模拟实验数据处理40-51
• 4.4.1 数据编辑40-42
• 4.4.2 数据成图42-51
• 5 结论与展望51-53
• 5.1 主要研究成果51
• 5.2 不足及展望51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56

【参考文献】

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本文编号：279765