三维激光雷达扫描技术在河流模拟中的应用

发布时间：2021-10-23 13:30

　　三维激光雷达扫描技术以精度高、测量速度快的特点被应用于多个行业。为快速获取河道流场结构,开展60°弯道动床模型试验,探索采用激光雷达扫描技术获得河床数字地形,以激光扫描数字地形和水准测量地形为边界开展水流数值模拟,并将模拟值与试验测量值进行对比分析。结果表明,流场数值模拟结果与试验值吻合较好。沙波地形的精度对纵向时均流速、水深平均流速影响有限,但对河床切应力及断面流场结构影响明显。将激光雷达扫描技术和数值模拟技术相结合,既能获得高精度的河床数字高程和精细水流流动结构,又可大大缩短试验流场测量周期。 

【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(08)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

试验模型

为验证激光扫描测量的可靠性，分别选取S20、S29两个断面的地形高程点进行对比分析（图2），可以看到水准仪测量高程值与相同横坐标的激光雷达扫描测量高程值吻合较好，表明激光扫描结果可靠。图3为激光扫描和水准仪测量得到的河床地形高程云图，可以看出两种方法均能获得冲於后的地形，相比之下，激光扫描法能快速、高精度地捕捉沙波形态。由于水准测量的高程点数有限，无法反映两个测点间的变化，测量的地形类似均化后的结果。因此，用激光扫描法得到的数字地形与实际地形吻合度更高，或者说激光扫描地形为高精度地形，水准测量地形为低精度地形。图3 地形高程云图

地形高程云图

【参考文献】：
期刊论文
[1]河工模型试验量测新技术的开发及应用[J]. 刘春晶,曹文洪,刘飞,谷蕾蕾,鲁婧,耿旭.  水利水电技术. 2019(08)
[2]基于激光扫描技术的复杂工程挖填方计算[J]. 刘昌军,叶长锋,赵雨,解家毕.  水电能源科学. 2011(12)
[3]三维激光扫描技术在高陡边坡地质调查中的应用[J]. 董秀军,黄润秋.  岩石力学与工程学报. 2006(S2)
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[5]实验室用超声地形测量仪[J]. 王振先,金欢阳.  海洋工程. 2001(01)
[6]实用型冲淤界面判别仪[J]. 姚晓明,李旺兴,肖方祥.  泥沙研究. 1996(02)
[7]光电反射式地形仪的研制及应用[J]. 唐洪武,李瑾,周浩祥.  河海大学学报. 1995(01)

硕士论文
[1]基于三维激光扫描的桥梁检测技术应用研究[D]. 卢颖.吉林大学 2017



本文编号：3453272