基于探地雷达与GIS技术的城市道路地下空洞探测研究

发布时间：2017-08-15 09:32

  本文关键词：基于探地雷达与GIS技术的城市道路地下空洞探测研究

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【摘要】：随着我国城市发展,城市地面以上的开发利用近于饱和,大力发展地下空间利用与开发是缓解城市土地利用紧张状况的措施与方向之一。在城市地下空间开发利用的深度和广度(或范围)不断增加的同时,城市居民受到突发性地质灾害的威胁也随之增加。由于地下信息不准和缺乏相关数据,在道路施工和使用时发生塌陷造成灾害。因此,利用探地雷达探明已有道路下方地下空洞,并利用GIS对其进行管理分析和展示,是避免因道路施工造成相关灾害的有效的信息化管理手段。因此本文选题不仅具有一定的理论意义,还具有较高的实用价值。论文先叙述了国内外探地雷达技术发展现状,对探地雷达系统构造、工作原理及技术参数进行了介绍,并对雷达图像中的地下空洞物理及异常波形特征进行了分析和识别,还浅析了城市地下空洞形成的原因。介绍了建立昆明市城市道路地下空洞监测管理平台的思想,包括外业采集、分析处理和综合管理子系统,并已初步实现雷达图像显示、图层管理、地图浏览、属性信息查询、空间分析等功能模块。接下来以昆明市主城区某道路地下空洞探测与GIS数据管理课题展开研究,利用车载探地雷达系统采集研究区域的道路地下空洞数据,设计了城市道路基本管线数据(排水管线)、疑似空洞道路信息属性数据等表格,以满足道路地下空洞检测管理的需求,然后用数据库和GIS作为数据管理平台。以昆明市北京路为实例,锁定疑似目标,现场进行钻孔施工,验证了探测结果。通过对主城区典型道路数据的采集,利用ArcGIS平台的强大的属性分析功能,结合其它地下信息参数,对城市地下空间规划及其他城市道路监测提供参考。
【关键词】：地下空洞 道路塌陷 探地雷达 ArcGIS
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U412.22;P631.3;P208
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 选题背景及意义11-14
• 1.2 国内外探地雷达技术发展现状14-17
• 1.2.1 国外研究现状14-16
• 1.2.2 我国研究现状16-17
• 1.3 论文研究的主要方法及内容17-19
• 第二章 探地雷达技术特点及应用19-29
• 2.1 探地雷达特点19
• 2.2 探地雷达系统构成及工作原理19-21
• 2.3 探地雷达的技术参数21-25
• 2.3.1 探地雷达的分辨率21-22
• 2.3.2 探地雷达的探测深度22-23
• 2.3.3 探地雷达的探测参数23-25
• 2.3.4 测点间距25
• 2.4 雷达图像中地下空洞的识别25-28
• 2.4.1 地下空洞的土体缺陷物理特征分析25-26
• 2.4.2 地下空洞的异常波形特征分析及识别26-28
• 2.4.3 浅析城市地下空洞的成因28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 基于GIS的探地雷达信息集成方法29-35
• 3.1 地理信息系统的基本概念29-31
• 3.2 GIS的主要功能31-32
• 3.3 探地雷达信息与GIS技术集成32-34
• 3.3.1 基于数据交换的集成32-33
• 3.3.2 基于功能一体化的集成33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 城市道路地下空洞监测管理平台的建立35-61
• 4.1 平台建立的数据基础35
• 4.2 城市道路地下空洞监测平台构成35-36
• 4.3 外业采集子系统36-40
• 4.3.1 同步数据采集37-38
• 4.3.2 位置信息的准确性38-39
• 4.3.3 Radar Sample采集软件主要功能介绍39-40
• 4.4 分析处理子系统40-44
• 4.4.1 分析处理子系统构成40-41
• 4.4.2 Radar View处理软件主要功能介绍41-44
• 4.5 综合管理子系统44-55
• 4.5.1 平台介绍44
• 4.5.2 建立存储雷达数据库44-46
• 4.5.3 数据库设计依据46-47
• 4.5.4 数据库总体构建47-48
• 4.5.5 数据库设计原则48-49
• 4.5.6 建立数据库的主要技术路线49-51
• 4.5.7 空间数据库设计51
• 4.5.8 属性数据库设计51-54
• 4.5.9 空间数据库、属性数据库连接54-55
• 4.6 综合管理系统初步实现的设计55-59
• 4.7 本章小结59-61
• 第五章 实例分析61-71
• 5.1 研究区域概况61-62
• 5.2 探地雷达技术对城市道路的探测62-66
• 5.2.1 布设测线原则62
• 5.2.2 工作内容及工作量62-63
• 5.2.3 测量路段示意图63-66
• 5.3 雷达图像数据分析66-69
• 5.3.1 重大疑似空洞目标展示66-69
• 5.3.2 成果分析69
• 5.4 本章小结69-71
• 第六章 结论与展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 不足72
• 6.3 展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 附录:硕士期间的科研成果78

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4 周琼;周R，

本文编号：677451