近景摄影测量技术在露天矿边坡变形监测中的研究
发布时间：2023-01-06 19:49
在露天矿山开采过程中会形成边坡,而边坡随着矿区不断开挖,坡度也越来越大,容易出现边坡失稳,造成灾害的发生,因此需要通过相应技术手段对边坡稳定性或变形情况进行监测与分析。近景摄影测量技术可以在不接触目标物而快速获取目标物高质量影像数据,通过对影像数据处理从而建立目标物高精度三维模型。因此,该技术被广泛应用于边坡变形监测中。本文将近景摄影测量技术应用到广州越堡露天矿山边坡变形监测中,首先对普通数码相机进行检校,得到相机检校参数;运用点云融合方法将近景摄影测量数据和三维激光扫描数据进行融合,得到完整边坡点云数据。对边坡进行模型重建得到DEM模型,通过对DEM叠加分析以及边坡剖面线叠加分析得到边坡的形变量及其形变区域。主要结论如下:（1）通过基于后方交会方法和基于灭点的检校方法求解出相机检校参数,对相机检校参数进行分析得出相机像主点和主距f值相对稳定,而畸变系数具有一定的离散性。对标志点坐标差值分析得出检校结果符合精度要求,通过对标志点坐标中误差分析后,选择多片后方交会方法得到结果作为数据处理过程中的检校参数。（2）针对近景摄影测量数据和三维激光扫描数据进行配准拼接会在数据重叠区域产生多层以及...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡变形监测研究现状
1.2.2 近景摄影测量研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 近景摄影测量基本理论
2.1 近景摄影测量坐标系
2.2 近景摄影测量内外方位元素
2.2.1 内方位元素
2.2.2 外方位元素
2.3 共线条件方程
2.4 近景摄影测量的解析处理方法
2.4.1 空间后方交会—前方交会
2.4.2 相对定向—绝对定向
2.4.3 光束法平差
2.4.4 直接线性变换
2.5 本章小结
第三章 数码相机检校
3.1 相机检校内容
3.1.1 内方位元素的检定精度要求
3.1.2 数码相机的光学畸变差
3.2 基于后方交会的相机检校
3.2.1 后方交会检校原理
3.2.2 实验及结果分析
3.3 基于灭点法的相机检校
3.3.1 灭点法检校原理
3.3.2 实验及结果分析
3.4 相机检校结果分析
3.4.1 两种检校方法比较分析
3.4.2 不同畸变参数检校分析
3.5 本章小结
第四章 点云融合技术
4.1 点云融合概述
4.2 基于法向约束的点云数据融合
4.2.1 点的法向调整
4.2.2 重叠区域的计算
4.2.3 点云子点标记
4.2.4 子点加权运算
4.2.5 融合点计算
4.3 实验及结果分析
4.4 本章小结
第五章 越堡露天矿山边坡监测与分析
5.1 研究区概况
5.2 矿山边坡监测作业流程
5.2.1 数据获取
5.2.2 影像数据处理
5.2.3 点云融合
5.2.4 边坡模型的建立
5.3 越堡矿山边坡变形分析
5.3.1 边坡DEM叠加分析
5.3.2 边坡剖面叠加分析
5.3.3 坡度坡向的提取和分析
5.3.4 边坡变形原因分析
5.4 滑坡的防治
5.4.1 生物措施
5.4.2 工程措施
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单像近景摄影测量的滑坡裂缝探测方法[J]. 刘志奇,李天子,刘昌华,张慧慧. 金属矿山. 2018(08)
[2]数字近景摄影测量在监测节制闸动态变形中的应用[J]. 张国建,于承新,郭广礼. 山东大学学报(工学版). 2017(06)
[3]基于GAMMA软件的二轨差分原理及实验数据处理[J]. 田辉,孙岐发,王福刚,马诗敏,陶传忠. 地质与资源. 2017(04)
[4]多像空间前方交会的抗差总体最小二乘估计[J]. 李忠美,边少锋,瞿勇. 测绘学报. 2017(05)
[5]边坡变形监测技术现状及新进展[J]. 董文文,朱鸿鹄,孙义杰,施斌. 工程地质学报. 2016(06)
[6]露采矿山近景影像光束法三维建模及动态监测系统[J]. 周弈,李浩,王田芳,李语旻. 测绘工程. 2016(02)
[7]三维激光扫描技术在露天矿边坡监测中的应用[J]. 徐茂林,高延东,张贺,贾国辉,贺丹. 辽宁科技大学学报. 2015(03)
[8]基于Harris-张正友平面标定法的摄像机标定算法[J]. 卢英,王慧琴,佟威,李俊杰. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]无人机遥感在海岛海岸带监测中的应用研究[J]. 邓才龙,刘焱雄,田梓文,任军,彭琳. 海岸工程. 2014(04)
[10]我国数字高程模型与数字地形分析研究进展[J]. 汤国安. 地理学报. 2014(09)
博士论文
[1]露天开采隐患空区激光三维探测、可视化研究及其稳定性分析[D]. 刘科伟.中南大学 2012
[2]数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D]. 黄桂平.天津大学 2005
硕士论文
[1]地面摄影测量方法研究与解算软件研建[D]. 闫飞凡.哈尔滨师范大学 2017
[2]基于北斗卫星系统的露天矿边坡位移监测系统研究[D]. 周丽静.西安建筑科技大学 2015
[3]面向DMZ相机数据预处理的影像点特征匹配技术研究[D]. 陈巍然.长安大学 2015
[4]露天矿多台阶渐进失稳过程及监测预警研究[D]. 王金涛.青岛理工大学 2013
[5]面向陆地国界线生成的地形特征线提取及匹配技术研究[D]. 冯长强.解放军信息工程大学 2013
[6]基于近景摄影测量技术的矿区边坡变形监测及应用[D]. 钟强.江西理工大学 2012
[7]基于激光扫描点云数据的建筑物三维重建研究[D]. 李勇.中南大学 2011
[8]三维激光扫描数据的空间配准研究[D]. 张凯.南京师范大学 2008
本文编号：3728251
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡变形监测研究现状
1.2.2 近景摄影测量研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 近景摄影测量基本理论
2.1 近景摄影测量坐标系
2.2 近景摄影测量内外方位元素
2.2.1 内方位元素
2.2.2 外方位元素
2.3 共线条件方程
2.4 近景摄影测量的解析处理方法
2.4.1 空间后方交会—前方交会
2.4.2 相对定向—绝对定向
2.4.3 光束法平差
2.4.4 直接线性变换
2.5 本章小结
第三章 数码相机检校
3.1 相机检校内容
3.1.1 内方位元素的检定精度要求
3.1.2 数码相机的光学畸变差
3.2 基于后方交会的相机检校
3.2.1 后方交会检校原理
3.2.2 实验及结果分析
3.3 基于灭点法的相机检校
3.3.1 灭点法检校原理
3.3.2 实验及结果分析
3.4 相机检校结果分析
3.4.1 两种检校方法比较分析
3.4.2 不同畸变参数检校分析
3.5 本章小结
第四章 点云融合技术
4.1 点云融合概述
4.2 基于法向约束的点云数据融合
4.2.1 点的法向调整
4.2.2 重叠区域的计算
4.2.3 点云子点标记
4.2.4 子点加权运算
4.2.5 融合点计算
4.3 实验及结果分析
4.4 本章小结
第五章 越堡露天矿山边坡监测与分析
5.1 研究区概况
5.2 矿山边坡监测作业流程
5.2.1 数据获取
5.2.2 影像数据处理
5.2.3 点云融合
5.2.4 边坡模型的建立
5.3 越堡矿山边坡变形分析
5.3.1 边坡DEM叠加分析
5.3.2 边坡剖面叠加分析
5.3.3 坡度坡向的提取和分析
5.3.4 边坡变形原因分析
5.4 滑坡的防治
5.4.1 生物措施
5.4.2 工程措施
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单像近景摄影测量的滑坡裂缝探测方法[J]. 刘志奇,李天子,刘昌华,张慧慧. 金属矿山. 2018(08)
[2]数字近景摄影测量在监测节制闸动态变形中的应用[J]. 张国建,于承新,郭广礼. 山东大学学报(工学版). 2017(06)
[3]基于GAMMA软件的二轨差分原理及实验数据处理[J]. 田辉,孙岐发,王福刚,马诗敏,陶传忠. 地质与资源. 2017(04)
[4]多像空间前方交会的抗差总体最小二乘估计[J]. 李忠美,边少锋,瞿勇. 测绘学报. 2017(05)
[5]边坡变形监测技术现状及新进展[J]. 董文文,朱鸿鹄,孙义杰,施斌. 工程地质学报. 2016(06)
[6]露采矿山近景影像光束法三维建模及动态监测系统[J]. 周弈,李浩,王田芳,李语旻. 测绘工程. 2016(02)
[7]三维激光扫描技术在露天矿边坡监测中的应用[J]. 徐茂林,高延东,张贺,贾国辉,贺丹. 辽宁科技大学学报. 2015(03)
[8]基于Harris-张正友平面标定法的摄像机标定算法[J]. 卢英,王慧琴,佟威,李俊杰. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]无人机遥感在海岛海岸带监测中的应用研究[J]. 邓才龙,刘焱雄,田梓文,任军,彭琳. 海岸工程. 2014(04)
[10]我国数字高程模型与数字地形分析研究进展[J]. 汤国安. 地理学报. 2014(09)
博士论文
[1]露天开采隐患空区激光三维探测、可视化研究及其稳定性分析[D]. 刘科伟.中南大学 2012
[2]数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D]. 黄桂平.天津大学 2005
硕士论文
[1]地面摄影测量方法研究与解算软件研建[D]. 闫飞凡.哈尔滨师范大学 2017
[2]基于北斗卫星系统的露天矿边坡位移监测系统研究[D]. 周丽静.西安建筑科技大学 2015
[3]面向DMZ相机数据预处理的影像点特征匹配技术研究[D]. 陈巍然.长安大学 2015
[4]露天矿多台阶渐进失稳过程及监测预警研究[D]. 王金涛.青岛理工大学 2013
[5]面向陆地国界线生成的地形特征线提取及匹配技术研究[D]. 冯长强.解放军信息工程大学 2013
[6]基于近景摄影测量技术的矿区边坡变形监测及应用[D]. 钟强.江西理工大学 2012
[7]基于激光扫描点云数据的建筑物三维重建研究[D]. 李勇.中南大学 2011
[8]三维激光扫描数据的空间配准研究[D]. 张凯.南京师范大学 2008
本文编号：3728251
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3728251.html
