BIM技术在边坡变形监测中的应用研究
发布时间：2021-04-27 13:45
由于边坡变形机理的复杂性和多样性,目前还没有一套成熟的变形监测方法和数据处理理论。融合三维激光扫描和逆向建模的BIM技术具有可视化、信息完备性特点,支持数据集成和设计分析的优势。本文以全面地、高精度地监测挡土墙边坡变形为目的,采用三维激光扫描仪对研究区域进行数据采集,利用逆向建模法建立高精度挡土墙边坡点云模型和三维表面模型,基于标靶轮廓点云群的靶心拟合算法确定平面标靶中心点坐标,通过与全站仪免棱镜测量结果对比进行点云模型精度分析,利用重心法从点云模型中提取特征信息,通过变形综合分析法获取挡土墙边坡最大位移和变形趋势。主要研究内容如下:1.根据扫描仪工作原理对所逆向的目标工程进行数据采集,分析了外业数据采集和处理阶段误差来源,并提出了误差控制的相关措施。2.基于地面三维激光扫描点云逆向建模研究。通过试验对比法分析了不同拼接方法的配准精度;基于纹理映射成像原理对点云模型赋予纹理信息;利用人机交互式去噪方法进行点云滤波;利用试验对比法对点云简化方法进行分析;结合Geomagic Studio软件,对精简后的点云模型进行三维重建。3.点云模型精度评价方法研究。提出基于标靶轮廓点云群的靶心拟合算...
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 研究背景及意义
§1.2 国内外研究现状
§1.2.1 边坡变形监测技术研究现状
§1.2.2 基于BIM的逆向建模技术研究现状
§1.3 研究内容及结构安排
§1.3.1 研究内容
§1.3.2 文章结构安排
第二章 BIM 技术与边坡变形监测的适配
§2.1 BIM概述
§2.2 BIM技术特点
§2.2.1 操作过程的可视化
§2.2.2 信息的完备性
§2.2.3 信息的集成应用
§2.3 信息化测绘技术
§2.3.1 倾斜摄影测量技术
§2.3.2 三维激光扫描技术
§2.4 BIM技术对边坡变形监测的适应性分析
§2.5 本章小结
第三章 点云数据处理与逆向建模研究
§3.1 地面三维激光扫描系统及误差分析
§3.1.1 工作原理
§3.1.2 误差来源分析
§3.1.3 误差控制措施
§3.2 点云数据处理流程
§3.2.1 点云拼接
§3.2.2 纹理映射
§3.2.3 点云去噪
§3.2.4 点云数据简化
§3.3 三维建模
§3.3.1 Geomagic Studio软件建模研究
§3.3.2 三维模型重建结果
§3.4 本章小结
第四章 监测变形模拟试验研究
§4.1 监测点提取
§4.1.1 选取特征部件
§4.1.2 提取监测点坐标
§4.2 点云模型精度评定
§4.2.1 黑白标靶靶心坐标获取
§4.2.2 坐标系转换
§4.2.3 点位精度评价
§4.3 变形分析方法
§4.3.1 最大位移量计算
§4.3.2 特征线比较分析
§4.4 变形模拟试验
§4.4.1 试验设计
§4.4.2 模型面对比
§4.4.3 监测点位移计算
§4.4.4 位移趋势分析
§4.4.5 结果分析
§4.5 本章小结
第五章 浆砌石挡土墙边坡变形监测案例分析
§5.1 研究区概况
§5.2 监测技术方案
§5.2.1 基准网的建立
§5.2.2 控制网的建立
§5.3 基准网测定
§5.4 数据采集与处理
§5.4.1 扫描仪的选择
§5.4.2 现场踏勘
§5.4.3 点云数据采集
§5.4.4 三维建模
§5.5 点云模型精度分析
§5.6 变形监测结果
§5.6.1 基于监测点的变形分析
§5.6.2 特征线对比分析
§5.7 本章小结
第六章 结论与展望
§6.1 总结
§6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]影像建模技术在轮胎花纹逆向建模中的应用[J]. 孙保燕,贾巧志,陈文,陈款. 科学技术与工程. 2019(03)
[2]BIM+无人机倾斜摄影技术在道路设计土方工程量计算中的应用[J]. 贾巧志,陈文. 价值工程. 2019(01)
[3]基于三维激光点云数据的冷却塔倾斜监测研究[J]. 李志刚,姜颜笑,阎跃观,李军. 测绘工程. 2018(11)
[4]基于三维激光扫描技术的矿区边坡变形监测研究[J]. 张亚,王海珍,王涛. 中国锰业. 2018(05)
[5]基于三维激光扫描技术的台阶爆破自动设计研究[J]. 欧阳天云,汪帅文,郭春阳,刘强. 矿业研究与开发. 2018(10)
[6]影像建模和激光扫描技术融合在溶洞建模的研究与实践[J]. 孙保燕,翁裕育,贾巧志,陈文. 长江科学院院报. 2018(10)
[7]基于GPS/北斗的超低空防撞警告系统设计与实现[J]. 刘百超,刘建辉,王进粮,杨超新,许士国. 计算机测量与控制. 2018(09)
[8]基于三维激光扫描数据的建筑物建模研究[J]. 郑俊,杨志强,张凯南. 北京测绘. 2018(07)
[9]基于三维激光扫描的桥梁变形检测及数据处理[J]. 邓晓隆,田石柱. 激光与光电子学进展. 2018(07)
[10]滑坡变形监测技术现状与发展研究[J]. 甘泉宏. 科技资讯. 2018(03)
硕士论文
[1]基于逆向工程的扫描点云数据预处理技术研究[D]. 陈艳雷.河南工业大学 2018
[2]高陡黄土边坡三维激光扫描变形监测与稳定性分析[D]. 苏建龙.兰州理工大学 2018
[3]大型复杂铸锻件三维扫描测量与数据处理方法研究[D]. 霍洪旭.沈阳工业大学 2017
[4]基于BIM技术的高速铁路变形监测信息可视化表达方法[D]. 邱颖新.西南交通大学 2017
[5]三维激光扫描技术在桥梁变形中的应用研究[D]. 马勇.兰州交通大学 2017
[6]地面三维激光扫描技术监测黄土滑坡稳定性的研究[D]. 周建涛.长安大学 2016
[7]利用三维激光扫描技术的边坡形变监测方法研究[D]. 翟旭.中国地质大学(北京) 2015
[8]胜利露天矿边坡变形监测与有限元分析[D]. 李帅.辽宁工程技术大学 2015
[9]基于近景摄影测量与三维激光扫描技术的山地边坡变形监测[D]. 李润芝.河南理工大学 2014
[10]三维激光扫描技术在油气设备形位检测中的应用研究[D]. 吴宇宁.长安大学 2012
本文编号：3163573
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 研究背景及意义
§1.2 国内外研究现状
§1.2.1 边坡变形监测技术研究现状
§1.2.2 基于BIM的逆向建模技术研究现状
§1.3 研究内容及结构安排
§1.3.1 研究内容
§1.3.2 文章结构安排
第二章 BIM 技术与边坡变形监测的适配
§2.1 BIM概述
§2.2 BIM技术特点
§2.2.1 操作过程的可视化
§2.2.2 信息的完备性
§2.2.3 信息的集成应用
§2.3 信息化测绘技术
§2.3.1 倾斜摄影测量技术
§2.3.2 三维激光扫描技术
§2.4 BIM技术对边坡变形监测的适应性分析
§2.5 本章小结
第三章 点云数据处理与逆向建模研究
§3.1 地面三维激光扫描系统及误差分析
§3.1.1 工作原理
§3.1.2 误差来源分析
§3.1.3 误差控制措施
§3.2 点云数据处理流程
§3.2.1 点云拼接
§3.2.2 纹理映射
§3.2.3 点云去噪
§3.2.4 点云数据简化
§3.3 三维建模
§3.3.1 Geomagic Studio软件建模研究
§3.3.2 三维模型重建结果
§3.4 本章小结
第四章 监测变形模拟试验研究
§4.1 监测点提取
§4.1.1 选取特征部件
§4.1.2 提取监测点坐标
§4.2 点云模型精度评定
§4.2.1 黑白标靶靶心坐标获取
§4.2.2 坐标系转换
§4.2.3 点位精度评价
§4.3 变形分析方法
§4.3.1 最大位移量计算
§4.3.2 特征线比较分析
§4.4 变形模拟试验
§4.4.1 试验设计
§4.4.2 模型面对比
§4.4.3 监测点位移计算
§4.4.4 位移趋势分析
§4.4.5 结果分析
§4.5 本章小结
第五章 浆砌石挡土墙边坡变形监测案例分析
§5.1 研究区概况
§5.2 监测技术方案
§5.2.1 基准网的建立
§5.2.2 控制网的建立
§5.3 基准网测定
§5.4 数据采集与处理
§5.4.1 扫描仪的选择
§5.4.2 现场踏勘
§5.4.3 点云数据采集
§5.4.4 三维建模
§5.5 点云模型精度分析
§5.6 变形监测结果
§5.6.1 基于监测点的变形分析
§5.6.2 特征线对比分析
§5.7 本章小结
第六章 结论与展望
§6.1 总结
§6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]影像建模技术在轮胎花纹逆向建模中的应用[J]. 孙保燕,贾巧志,陈文,陈款. 科学技术与工程. 2019(03)
[2]BIM+无人机倾斜摄影技术在道路设计土方工程量计算中的应用[J]. 贾巧志,陈文. 价值工程. 2019(01)
[3]基于三维激光点云数据的冷却塔倾斜监测研究[J]. 李志刚,姜颜笑,阎跃观,李军. 测绘工程. 2018(11)
[4]基于三维激光扫描技术的矿区边坡变形监测研究[J]. 张亚,王海珍,王涛. 中国锰业. 2018(05)
[5]基于三维激光扫描技术的台阶爆破自动设计研究[J]. 欧阳天云,汪帅文,郭春阳,刘强. 矿业研究与开发. 2018(10)
[6]影像建模和激光扫描技术融合在溶洞建模的研究与实践[J]. 孙保燕,翁裕育,贾巧志,陈文. 长江科学院院报. 2018(10)
[7]基于GPS/北斗的超低空防撞警告系统设计与实现[J]. 刘百超,刘建辉,王进粮,杨超新,许士国. 计算机测量与控制. 2018(09)
[8]基于三维激光扫描数据的建筑物建模研究[J]. 郑俊,杨志强,张凯南. 北京测绘. 2018(07)
[9]基于三维激光扫描的桥梁变形检测及数据处理[J]. 邓晓隆,田石柱. 激光与光电子学进展. 2018(07)
[10]滑坡变形监测技术现状与发展研究[J]. 甘泉宏. 科技资讯. 2018(03)
硕士论文
[1]基于逆向工程的扫描点云数据预处理技术研究[D]. 陈艳雷.河南工业大学 2018
[2]高陡黄土边坡三维激光扫描变形监测与稳定性分析[D]. 苏建龙.兰州理工大学 2018
[3]大型复杂铸锻件三维扫描测量与数据处理方法研究[D]. 霍洪旭.沈阳工业大学 2017
[4]基于BIM技术的高速铁路变形监测信息可视化表达方法[D]. 邱颖新.西南交通大学 2017
[5]三维激光扫描技术在桥梁变形中的应用研究[D]. 马勇.兰州交通大学 2017
[6]地面三维激光扫描技术监测黄土滑坡稳定性的研究[D]. 周建涛.长安大学 2016
[7]利用三维激光扫描技术的边坡形变监测方法研究[D]. 翟旭.中国地质大学(北京) 2015
[8]胜利露天矿边坡变形监测与有限元分析[D]. 李帅.辽宁工程技术大学 2015
[9]基于近景摄影测量与三维激光扫描技术的山地边坡变形监测[D]. 李润芝.河南理工大学 2014
[10]三维激光扫描技术在油气设备形位检测中的应用研究[D]. 吴宇宁.长安大学 2012
本文编号：3163573
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3163573.html
