【摘要】： 边坡工程是一项随处可见而且危险性极高的岩土工程项目。边坡的稳定状况事关人类生命财产安全，有时甚至关系到一个国家的经济和社会的发展。边坡工程通常分为土质边坡和岩质边坡，而边坡滚石是岩质边坡的一类边坡破坏形式。虽然从破坏的规模看，滚石灾害属于边坡局部失稳破坏，但是滚石造成的危害不容小视。滑坡的监测和预报是成功避让滑坡灾害的重要手段。 岩石边坡失稳具有突发性的特点，不能用通常的土边坡的蠕动的预测方法进行预测，且岩石边坡的滑坡前预兆很少。目前还没有可视化的观测仪器。数字图像测量是近些年来兴起的变形测量技术，它是采用图像采集设备作为数据来源，在计算机上使用图像分析技术获取目标变形值的测量方法。与传统的变形量测手段相比，该法具有测量迅速、安全、获取信息量大、多点同时测量、数据存储可靠等优点。 针对以上问题，本研究的工作主要分为以下三个方面： (1)岩石位移的测量 根据获取的数字图像，提出了基于数字图像技术的岩石边坡位移图像测量监测方法的新方法，并使用Matlab平台开发了相应的处理程序，建立了岩石边坡位移图像监测子系统。并将该系统应用于室内模型试验，验证了系统的适用性，结果表明该系统可以应用于岩石边坡的监测，为今后实际工程应用提供了基础； (2)分析影响参数 分析了边坡在开挖条件下的破坏过程，对图像测量结果的影响因素进行了讨论，并给出了监测多点目标物位移的方法； (3)开发黄河根石预警系统 针对黄河根石走失造成的堤坝灾害，开发了自动预警系统，同时进行了室内模型试验的检验，结果表明该自动预警系统能够准确的预测到根石的走失状态，及时发现险情，给予信息的反馈，且具有良好的经济性、先进的技术性以及简单、实用、省力等优点。 【关键词】：岩石边坡 监测 数字图像测量 图像处理 黄河根石 预报
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU457
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2007.122892
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 引言8-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 边坡监测技术现状及存在的问题11-12
• 1.2.2 滑坡预报研究现状12-13
• 1.2.3 数字图像技术应用于岩土工程的研究现状13-15
• 1.3 论文的研究思路及主要内容15-18
• 第二章 数字图像技术原理18-32
• 2.1 基本概念18-21
• 2.1.1 图像及其分类18
• 2.1.2 数字图像的基本概念18-19
• 2.1.3 图像数字化19-20
• 2.1.4 数字图像的坐标约定20-21
• 2.2 图象分析21-31
• 2.2.1 图像分割21-22
• 2.2.2 形态学图像处理22-26
• 2.2.3 基于边缘的分割26-27
• 2.2.4 几何特征的测量27
• 2.2.5 彩色图像处理27-31
• 2.3 数字图像处理技术的适用性31-32
• 第三章 边坡失稳的岩石位移监测32-53
• 3.1 边坡开挖试验32-35
• 3.1.1 试验设备32-33
• 3.1.2 试验过程及其方法33-35
• 3.2 边坡数字图像处理一35-39
• 3.2.1 程序流程35-37
• 3.2.2 结果37-39
• 3.3 边坡图像处理二39-44
• 3.3.1 一般情况的多个目标物分割39-43
• 3.3.2 复杂多个目标物情况处理43-44
• 3.4 参数的影响44-52
• 3.4.1 阀值的影响44-48
• 3.4.2 结构元素的影响48-52
• 3.5 本章小节52-53
• 第四章 黄河护坡根石预警系统开发53-68
• 4.1 黄河根石试验55-56
• 4.1.1 试验模型及其设备55
• 4.1.2 试验原理55-56
• 4.2 黄河根石试验图像处理56-65
• 4.2.1 处理技术路线56-57
• 4.2.2 处理结果57-65
• 4.3 参数的影响65-66
• 4.4 本章小节66-68
• 第五章 结论与展望68-70
• 5.1 主要结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74