【摘要】： 本研究运用ILRIS36D三维激光影像扫描系统对山西省平朔市安家岭露天矿坑边坡进行六个周期的连续监测,应用Polyworks8.0软件对三维点云数据进行处理,并监测到了研究区在一段时间内表面位移的变化情况,为研究滑坡体的边界条件、滑动方向、发生时间及危害性提供了数据基础,真正实现了多参数与多测点监测,高精度、远程实时获取信息的功能。 研究结果表明,由三维激光影像扫描系统进行边坡监测具有很好的效果,由变形监测图分析得出被监测边坡总体变形比较平缓,最大位移量为厘米级别,这些地区是由于采挖量较大导致边坡位移加速;而采挖量小的地区位移变化较小,目前比较平稳,暂时不会有滑坡的趋势。 由分维计算方法得到的标识物中心点坐标三维位移的分维值D和由时间序列分析方法得到的H指数值均在1左右,相关系数均达到0.9以上,说明研究区边坡标志点位移变化比较平稳;同时应用灰色预测方法建立的边坡标志点位移预测模型精度非常高,其后检验比均小于0.35,绝对关联度均大于0.9,可以应用于今后长期的边坡控制点三维坐标位移预测当中。 【关键词】：边坡 三维激光影像扫描系统 ILRIS36D 分形 灰色预测
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P642.22
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.085170
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 引言8-15
• 1.1 本论文的背景、研究目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.2.1 各种新技术在国内外边坡监测中的研究状况9-12
• 1.2.2 边坡位移监测时间预报模型的国内外研究现状12-14
• 1.2.3 边坡预测研究的发展趋势14-15
• 2 三维激光影像扫描系统原理与应用15-25
• 2.1 三维激光扫描系统的工作原理15-16
• 2.2 三维激光扫描系统的主要特点16
• 2.3 三维激光扫描系统采样数据的精度分析16-17
• 2.4 三维激光扫描系统扫描方式17
• 2.5 三维激光扫描技术的误差影响分析17-18
• 2.6 三维激光扫描技术与传统测量技术的在边坡监测中的区别18-19
• 2.7 ILR1536D 激光影像扫描仪简介19-22
• 2.7.1 仪器简介19-20
• 2.7.2 ILR1536D 激光扫描仪特性参数20
• 2.7.3 硬件组成20-22
• 2.8 三维数据处理软件POLYWORKS 8.0 简介22-25
• 2.8.1 Polyworks 8.0 简介22
• 2.8.2 各模块功能简介22-25
• 3 研究内容与方法25-40
• 3.1 研究区概况25
• 3.2 主要研究内容25-26
• 3.3 研究方法26-38
• 3.3.1 数据采集方法26
• 3.3.2 滑坡监测中的分维计算方法26-31
• 3.3.3 滑坡监测中的时间序列分析方法31-34
• 3.3.4 滑坡监测中的灰色预测方法34-38
• 3.4 论文技术路线38-39
• 3.5 独创和新颖之处39-40
• 4 结果与分析40-63
• 4.1 三维点云数据处理40-47
• 4.1.1 三维点云数据的预处理40-41
• 4.1.2 点云数据的拼接41-42
• 4.1.3 模型重建42-44
• 4.1.4 标志点三维坐标的获取44-45
• 4.1.5 变形监测结果及分析45-46
• 4.1.6 讨论46-47
• 4.2 分维计算在边坡监测中的结果47-50
• 4.2.1 计算方法47-49
• 4.2.2 结果与分析49
• 4.2.3 讨论49-50
• 4.3 时间序列分析方法在边坡监测中的结果50-53
• 4.3.1 计算方法50-53
• 4.3.2 结果与分析53
• 4.3.3 讨论53
• 4.4 灰色预测方法在边坡预测中的结果53-62
• 4.4.1 计算方法53-58
• 4.4.2 误差检验58-61
• 4.4.3 结果与分析61
• 4.4.4 讨论61-62
• 4.5 三种研究方法及结果的比较分析62-63
• 5 结论与展望63-65
• 5.1 结论63
• 5.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 个人简介69-70
• 导师简介70-72
• 致谢72