基于SFM地形测量多尺度河工模型结构变化研究

发布时间：2021-04-17 23:13

　　水沙运动造成的河床冲淤演变是自然界普遍存在的现象,常造成河道淤积、河岸变形、海岸后退、水库淤积库容减少等实际工程问题,其与水利工程设计、建设和运行紧密相关。研究精确、高效的河床3维地形测量方法并分析冲淤量变化,对河工模型试验及实际工程应用具有重要意义。本文开展不同水流条件下的推移质输沙试验,基于运动摄像恢复结构技术（structure from motion,SFM）方法,对床面冲淤前后分别进行3维地形重构,获取地形稠密点云。在此基础上,插入相同控制点获取实际地形3维坐标,并将3维点云坐标内插值在床面网格上,冲淤前后相减以精确获取整个床面冲淤前后变化。本文对使用SFM技术测量河床地形所涉及的拍摄方法、控制点选取、河道区域网格化及插值方法进行了介绍,总结了关键技术。研究结果表明:1)基于SFM方法,分别对有、无块状模型的棋盘格进行体积计算,验证本方法相对误差小于4%;2)将此方法用于计算水槽试验冲淤量,与实际称量值对比,其结果值相对误差小于5%;3)本方法应用于大型河工物理模型试验时,其河床冲淤量计算相对误差小于10%。该方法对水槽试验和河床物理模型试验均适用,可快速高效重构冲刷前后河床... 

【文章来源】：工程科学与技术. 2020,52(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【参考文献】：
期刊论文
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[2]黄河口清水沟河道的冲淤过程与模拟[J]. 郑珊,吴保生,周云金,王开荣,韩沙沙.  水科学进展. 2018(03)
[3]泥沙冲淤模型试验地形测量系统的开发与应用[J]. 郭其达.  中国水运(下半月). 2018(05)
[4]黄河下游河道治理三维数值模拟研究[J]. 李肖男,张红武,钟德钰,王永强.  水利学报. 2017(11)
[5]基于物理模型试验的河道冲淤变化分析[J]. 赵学义.  水利技术监督. 2017(02)
[6]整治工程影响下的河口拦门沙航道回淤特征及成因——以射阳港航道为例[J]. 陈可锋,陆培东,王乃瑞.  水科学进展. 2017(02)
[7]顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用[J]. 许志华,吴立新,刘军,沈永林,李发帅,王然.  武汉大学学报(信息科学版). 2015(05)

博士论文
[1]山区河流水库下游河道冲淤演变研究[D]. 尹晔.中国水利水电科学研究院 2017

硕士论文
[1]清水冲刷条件下顺直分汊河道河床演变规律研究[D]. 夏禹.长江科学院 2018
[2]基于SFM的建筑物三维重建技术研究及应用[D]. 王楠.东北石油大学 2017



本文编号：3144314