基于地面三维激光扫描技术的城市地下空间地籍表达研究

发布时间：2017-04-22 19:09

  本文关键词：基于地面三维激光扫描技术的城市地下空间地籍表达研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的快速发展,地下空间作为一种重要资源已经得到了一定程度的开发利用,土地不光在平面范围内延伸,而且在垂直方向上下地下扩展,这一发展趋势使土地的开发利用呈现出立体化的特征,由传统的二维平面扩展成了三维立体空间。对这三维空间的表达就成了我们所关注的主要问题。目前,法律法规方面对于地下空间的开发利用还没有成文的规范,加上地下空间信号阻塞,现状复杂,我们该用什么技术、什么方法去采集地下空间建筑物的数据,该怎么对地下空间进行正确的表达都没有成文的结论。三维激光扫描技术以其高速度、高精度、大范围数据获取的优势,使传统的点测量模式扩展到面测量,其采集的点云数据通过多种数据处理软件进行处理可以重构物体的三维模型,目前已广泛应用于滑坡监测、古文物修复、露天矿测量、变形监测、街景模拟以及城镇地籍测量中。本文将地面三维激光扫描技术应用于地下空间的地籍表达研究,主要内容如下:1、对地下空间及地下空间建筑物的特点进行了概念界定,介绍了城市地下空间数据获取的常用方法,并对地面三维激光扫描仪获取城市地下空间数据的具体操作流程进行了详细介绍;2、采集了某地下通道的点云数据,并对其进行了预处理,通过对地下通道建筑物特征点、特征线的提取,利用cyclone软件构建了地下通道的三维实体模型;3、从法理角度、立体化分层角度、空间角度等方面研究了地下空间地籍的表达方式,绘制了地下空间建筑物的三维立体图及二维平面图,提取了界址点坐标、界址边长度,并对整个过程中产生的误差进行分析,从而论证了地面三维激光扫描技术用于城市地下空间地籍表达可行性和其精度。
【关键词】：地面三维激光扫描技术 点云去噪 点云拼接 三维建模 地下空间 地籍表达 误差分析
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P225.2;P271
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 论文选题背景及研究意义9-10
• 1.1.1 论文选题背景9
• 1.1.2 论文研究意义9-10
• 1.2 三维激光扫描技术发展现状及国内外研究进展10-12
• 1.3 城市地下空间地籍表达的国内外研究概述12-13
• 1.4 本文研究的主要内容13-14
• 第二章 地面三维激光扫描技术14-18
• 2.1 三维激光扫描技术工作原理14-16
• 2.2 地面三维激光扫描系统的特点16
• 2.3 地面三维激光扫描技术的应用16-18
• 第三章 城市地下空间数据获取18-26
• 3.1 城市地下空间概念界定18-19
• 3.2 城市地下空间地下建筑物的特点19
• 3.3 城市地下空间建筑物数据获取方法19-22
• 3.4 基于地面三维激光扫描技术的城市地下空间数据获取22-26
• 3.4.1 数据获取及测量方案制定22
• 3.4.2 外业数据采集22-26
• 第四章 城市地下空间点云数据预处理及三维建模26-40
• 4.1 点云数据导入及各站点云数据提取26-27
• 4.2 点云数据消冗27-28
• 4.3 点云去噪声处理28-32
• 4.3.1 点云数据噪声来源28-29
• 4.3.2 点云数据去噪声方法29-31
• 4.3.3 点云去噪31-32
• 4.4 点云拼接32-34
• 4.5 三维模型重建34-40
• 4.5.1 三维模型重建技术34-35
• 4.5.2 三维模型重建的实现35-40
• 第五章 城市地下空间地籍表达40-51
• 5.1 地下三维地籍的提出40-41
• 5.2 地下空间三维地籍的法理表达原则41-43
• 5.3 地下空间三维地籍的空间表达43-46
• 5.4 地下空间三维地籍的立体化分层表达46-47
• 5.5 地下空间三维地籍的联动表达47-48
• 5.6 地面三维激光扫描数据用于地下空间地籍表达的误差分析48-51
• 5.6.1 扫描仪扫描误差48-49
• 5.6.2 点云数据拼接误差49-50
• 5.6.3 三维实体模型重建误差及点云坐标提取误差50
• 5.6.4 地面三维激光扫描数据用于地下空间地籍表达的精度评定50-51
• 总结与展望51-53
• 总结51-52
• 展望52-53
• 参考文献53-57
• 致谢57

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本文编号：321075