基于无人机的线路滑坡测绘及应急便线设计方法研究
发布时间：2021-02-15 16:23
铁路是国民经济大动脉,在交通运输体系中起着至关重要的作用。铁路灾害严重影响了铁路运输和行车安全,其中尤以滑坡灾害为最。为减少铁路滑坡灾后的不良社会影响并及时恢复通车,本文对铁路的应急救援进行了技术研究。基于传统应急测绘方法效率低、信息获取不完备与应急测绘的高时效性需求的突出矛盾,本研究以无人机技术为信息获取手段,基于其获取数据的连续、三维等特性,探索了铁路灾后的应急测绘、数据处理、滑坡灾害位置识别,以及应急便线可行廊域构造等技术内容。具体研究内容如下:（1）基于无人机技术的应急测绘,结合线路长带状工程特性,对外业数据采集,包括机型选择、航高选择、航带设计、像控点布设、施测流程进行了系列试验,可以获得满足测绘精度需求的基础地形数据。进而,提出了带状地形图的快速建模方法,基于GIS运行环境完成了对DEM、DOM的精度评测,得到了山地条件下:1:1000正射影像图（B类）、1:2000的数字高程模型（一级）。（2）灾害识别以滑坡为例,对获取的地形图进行多尺度分割,应用SEaTH算法对坡度、坡向、坡度变化率、坡向变化率、地面粗糙度、地势起伏度等地形因子及NDVI（归一化植被指数）、SAVI（土...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究及应用现状
1.2.1 应急测绘研究现状
1.2.2 铁路应急措施研究现状
1.3 主要研究方法和内容
1.4 技术路线
2 基于无人机技术的铁路应急测量方法研究
2.1 无人机外业航测要求
2.1.1 航高设计
2.1.2 像片重叠度
2.1.3 像片倾斜角
2.1.4 像片旋偏角
2.1.5 航摄比例尺和成图比例尺
2.2 基于无人机的滑坡体外业航测
2.2.1 无人机外业航测流程
2.2.2 航摄区域
2.2.3 施测准备
2.2.4 基于CORS系统测量控制点坐标
2.2.5 无人机参数设置
2.2.6 无人机外业施测时间统计
2.3 本章小结
3 基于无人机影像的快速建模方法研究
3.1 无人机内业数据处理流程
3.1.1 影像准备
3.1.2 影像拼接
3.1.3 影像数字化
3.2 DEM、DOM以及等高线的生成
3.2.1 绝对定向
3.2.2 DEM、DOM的生成与导出
3.2.3 内业处理流程时间
3.2.4 内业具体化处理
3.3 精度评定
3.3.1 处理成果
3.3.2 数字正射影像图精度分析
3.3.3 数字高程模型精度分析
3.4 本章小结
4 基于无人机影像的滑坡体自动识别技术研究
4.1 滑坡体自动识别流程
4.1.1 应用软件介绍
4.1.2 滑坡体的多尺度分割
4.2 基于SEaTH算法确定分类因子
4.2.1 分类指标介绍
4.2.2 SEaTh算法介绍
4.2.3 指标遴选结果
4.3 滑坡体的识别
4.3.1 支持向量机介绍
4.3.2 线性核SVM的训练及应用
4.3.3 滑坡体识别精度评价
4.3.4 分类成果展示
4.4 本章小结
5 应急便线设计方法研究
5.1 便线的技术标准及线路形式
5.1.1 便线的技术要求
5.1.2 便线的线路形式
5.2 既有线的主要技术标准
5.3 便线设计
5.3.1 便线的技术标准
5.3.2 便线确定流程
5.3.3 便线廊域范围计算
5.3.4 便线成果展示
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链铁路减灾选线策略[J]. 王承振,姚令侃,黄艺丹,Sarfraz Ali. 铁道标准设计. 2019(06)
[2]基于无人机的大比例尺带状地形图快速建模技术研究[J]. 杜阳阳,段晓峰,韩峰,陈锦生. 铁道标准设计. 2018(11)
[3]应急测绘标准化建设探讨[J]. 赵鑫,吕玉霞,刘小强,尹彤. 测绘标准化. 2018(02)
[4]基于SEaTH算法的芦山地震无人机低空遥感影像信息对象级分类[J]. 王之,刘超,刘秀菊,鲁恒,蔡诗响,杨正丽. 地震研究. 2018(02)
[5]无人机航测大比例带状地形图试验研究[J]. 吴迪军,郭丙轩. 铁道勘察. 2017(04)
[6]基于DEM和遥感影像的区域黄土滑坡体识别方法研究[J]. 李勋,杨环,殷宗敏,马金辉. 地理与地理信息科学. 2017(04)
[7]无人机航测像控点布设方法探讨[J]. 郭瑞隆,王京,段英. 测绘标准化. 2017(02)
[8]PhotoScan在无人机遥感影像数据处理中的应用[J]. 王慧. 测绘与空间地理信息. 2017(05)
[9]为救灾插上“翅膀”——无人机在救灾中的应用[J]. 张良. 生命与灾害. 2017(05)
[10]基于PhotoScan的无人机航摄大比例尺DOM制作[J]. 王勇,庞蕾,张学东,刘文茜,徐西桂,何曙光. 矿山测量. 2017(02)
博士论文
[1]基于风险调控原理的高地震烈度山区选线设计研究[D]. 邱燕玲.西南交通大学 2015
硕士论文
[1]基于Smart3D软件的无人机倾斜摄影三维建模及精度评价[D]. 郑盼.成都理工大学 2018
[2]铁路自然灾害应急管理[D]. 朱薇.西南交通大学 2018
[3]基于GIS的不良地质体表达及其选线应用研究[D]. 郭海东.兰州交通大学 2018
[4]单基站CORS技术在土地勘测定界中的应用研究[D]. 郑海波.吉林大学 2016
[5]冰川泥石流地区铁路线路方案综合优选研究[D]. 林奎.西南交通大学 2016
[6]天狼星无人机摄影测量系统在大比例尺成图中的应用研究[D]. 杨尧兰.昆明理工大学 2016
[7]基于遥感与DEM的面向对象滑坡识别研究[D]. 侯伟.兰州大学 2014
[8]低空无人机遥感在油田测量中的关键技术应用研究[D]. 钱尊岩.中国石油大学（华东） 2012
[9]滑坡危险区铁路选线技术初探[D]. 郭海强.西南交通大学 2012
[10]山区灾害多发区段道路选线的理论与方法[D]. 高传东.西南交通大学 2003
本文编号：3035165
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究及应用现状
1.2.1 应急测绘研究现状
1.2.2 铁路应急措施研究现状
1.3 主要研究方法和内容
1.4 技术路线
2 基于无人机技术的铁路应急测量方法研究
2.1 无人机外业航测要求
2.1.1 航高设计
2.1.2 像片重叠度
2.1.3 像片倾斜角
2.1.4 像片旋偏角
2.1.5 航摄比例尺和成图比例尺
2.2 基于无人机的滑坡体外业航测
2.2.1 无人机外业航测流程
2.2.2 航摄区域
2.2.3 施测准备
2.2.4 基于CORS系统测量控制点坐标
2.2.5 无人机参数设置
2.2.6 无人机外业施测时间统计
2.3 本章小结
3 基于无人机影像的快速建模方法研究
3.1 无人机内业数据处理流程
3.1.1 影像准备
3.1.2 影像拼接
3.1.3 影像数字化
3.2 DEM、DOM以及等高线的生成
3.2.1 绝对定向
3.2.2 DEM、DOM的生成与导出
3.2.3 内业处理流程时间
3.2.4 内业具体化处理
3.3 精度评定
3.3.1 处理成果
3.3.2 数字正射影像图精度分析
3.3.3 数字高程模型精度分析
3.4 本章小结
4 基于无人机影像的滑坡体自动识别技术研究
4.1 滑坡体自动识别流程
4.1.1 应用软件介绍
4.1.2 滑坡体的多尺度分割
4.2 基于SEaTH算法确定分类因子
4.2.1 分类指标介绍
4.2.2 SEaTh算法介绍
4.2.3 指标遴选结果
4.3 滑坡体的识别
4.3.1 支持向量机介绍
4.3.2 线性核SVM的训练及应用
4.3.3 滑坡体识别精度评价
4.3.4 分类成果展示
4.4 本章小结
5 应急便线设计方法研究
5.1 便线的技术标准及线路形式
5.1.1 便线的技术要求
5.1.2 便线的线路形式
5.2 既有线的主要技术标准
5.3 便线设计
5.3.1 便线的技术标准
5.3.2 便线确定流程
5.3.3 便线廊域范围计算
5.3.4 便线成果展示
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链铁路减灾选线策略[J]. 王承振,姚令侃,黄艺丹,Sarfraz Ali. 铁道标准设计. 2019(06)
[2]基于无人机的大比例尺带状地形图快速建模技术研究[J]. 杜阳阳,段晓峰,韩峰,陈锦生. 铁道标准设计. 2018(11)
[3]应急测绘标准化建设探讨[J]. 赵鑫,吕玉霞,刘小强,尹彤. 测绘标准化. 2018(02)
[4]基于SEaTH算法的芦山地震无人机低空遥感影像信息对象级分类[J]. 王之,刘超,刘秀菊,鲁恒,蔡诗响,杨正丽. 地震研究. 2018(02)
[5]无人机航测大比例带状地形图试验研究[J]. 吴迪军,郭丙轩. 铁道勘察. 2017(04)
[6]基于DEM和遥感影像的区域黄土滑坡体识别方法研究[J]. 李勋,杨环,殷宗敏,马金辉. 地理与地理信息科学. 2017(04)
[7]无人机航测像控点布设方法探讨[J]. 郭瑞隆,王京,段英. 测绘标准化. 2017(02)
[8]PhotoScan在无人机遥感影像数据处理中的应用[J]. 王慧. 测绘与空间地理信息. 2017(05)
[9]为救灾插上“翅膀”——无人机在救灾中的应用[J]. 张良. 生命与灾害. 2017(05)
[10]基于PhotoScan的无人机航摄大比例尺DOM制作[J]. 王勇,庞蕾,张学东,刘文茜,徐西桂,何曙光. 矿山测量. 2017(02)
博士论文
[1]基于风险调控原理的高地震烈度山区选线设计研究[D]. 邱燕玲.西南交通大学 2015
硕士论文
[1]基于Smart3D软件的无人机倾斜摄影三维建模及精度评价[D]. 郑盼.成都理工大学 2018
[2]铁路自然灾害应急管理[D]. 朱薇.西南交通大学 2018
[3]基于GIS的不良地质体表达及其选线应用研究[D]. 郭海东.兰州交通大学 2018
[4]单基站CORS技术在土地勘测定界中的应用研究[D]. 郑海波.吉林大学 2016
[5]冰川泥石流地区铁路线路方案综合优选研究[D]. 林奎.西南交通大学 2016
[6]天狼星无人机摄影测量系统在大比例尺成图中的应用研究[D]. 杨尧兰.昆明理工大学 2016
[7]基于遥感与DEM的面向对象滑坡识别研究[D]. 侯伟.兰州大学 2014
[8]低空无人机遥感在油田测量中的关键技术应用研究[D]. 钱尊岩.中国石油大学（华东） 2012
[9]滑坡危险区铁路选线技术初探[D]. 郭海强.西南交通大学 2012
[10]山区灾害多发区段道路选线的理论与方法[D]. 高传东.西南交通大学 2003
本文编号：3035165
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