基于点云数据的危岩体表面线状特征提取方法

以危岩体的变形监测为研究对象,以三维激光扫描技术为数据获取方法,阐述了从点云数据获取、数据预处理到生成深度图像的方法、步骤、注意事项等,分析了数字图像处理中常用边缘检测算子的优缺点,提出采用Canny算子方法提取得到危岩体表面特征线,进而提取线状特征对应的三维坐标,为危岩体的变形监测提供了一种数据处理方法。     

三维激光扫描技术在危岩体变形监测中的应用

提出了一种基于三维激光扫描技术的高危岩体表面变形监测方法。该方法首先计算第一期点云数据参考点的法向量,并基于此点的法向量构建圆柱体;然后在圆柱体内计算第二期点云数据的区域重心,以此作为危岩体表面两期或多期变形比较的依据。将该方法应用于重庆武隆-南川地区鸡冠岭危岩体的变形监测与分析,获得了初步满意的结果。     

巫山县望霞危岩体破坏及变形趋势预测

2010年10月21日三峡库区望霞危岩体发生崩滑灾害后,危岩体极不稳定,在降雨等作用下,可能会再次失稳,特别是悬挂在陡壁上约7万m3危岩体下滑的可能性更大,威胁下方乡村道路、村民、煤码头及长江航运的安全。在对近几次发生的崩滑灾害和新裂缝的详细调查、变形历史及根据监测数据分析的基础上,对望霞危岩体形成过程、变形机理及特征进行了综合分析。研究结果表明:受控于硬软相间的地层岩性组合及危岩体裂隙发育的情况下,持续性降雨、重力卸荷及采煤掏空扰动等共同作用造成了危岩体变形失稳。目前该危岩体总体向SW方向位移,具有明显的沉陷变形特征,且呈匀速变形,变形趋势持续增大,危岩体处于不稳定状态。     

GPS技术在黄河小浪底库区库岸变形监测中的应用

通过黄河小浪底库区八里胡同危岩体的GPS变形监测，探讨了GPS技术的数据采集、数据处理和变形分析及建库技术。经研究发现，目前八里胡同危岩体发生着较大的西南方向的位移。     

三维激光扫描技术在铁路危岩体监测中的应用

铁路设计施工中,铁路沿线危岩体的情况对铁路线位的走向及施工有着重要的影响,因此,对铁路沿线危岩体的监测,是铁路勘测中相当重要的工作。但山区的危岩体的监测工作难度大,且危险性高,传统测量方法无法完成。三维激光扫描技术出现,以其高效性、高精度、远距离非接触测量等优势弥补了传统危岩体监测方法的缺点。本文探讨了如何应用三维激光扫描技术对铁路沿线的危岩体进行监测分析的方法。     

利用无人机技术的高陡边坡孤立危岩体识别

在水利水电工程建设中,快速、准确、便捷地识别高陡边坡危岩体十分重要。无人机搭载激光雷达可以快速获得大面积高密度的高陡边坡点云数据。首先利用获取的点云数据提取地面点后进行平滑去噪,通过几何特征提取边缘点云后聚类,形成待分类的对象;然后将聚类后的点云进行三维重构,生成数字高程模型(digital elevation model,DEM),通过危岩体的空间特征提取孤立危岩体;最后将该方法应用到两河口水电站枢纽区两岸边坡的孤立危岩体勘测上。结果表明,无人机搭载激光雷达可以准确、快速获取大面积高陡边坡的空间坐标数据,进而获取危岩体的空间信息;基于DEM可得到面积、倾角、最大高差等特征组合,从而快速有效地提取孤立危岩体。该方法具有比较强的适用性和可靠性,有助于高陡边坡孤立危岩体的快速识别。     

无人机点云数据的危岩体结构信息提取

针对在隐患地质灾害体信息采集过程中,大多数危岩体处于高陡边坡顶部,传统测量方式难以直接对其进行测量的难题,该文利用无人机摄影测量技术获取高精度遥感影像,基于点云数据构建三维点云模型和空间实体模型,生成研究区高分辨率栅格影像,提取危岩体空间地理信息,数字化量测危岩体结构面产状.实验表明,获取的高精度栅格影像,弥补了研究区高分辨率遥感影像的匮乏.构建的危岩体三维空间实体模型,模型内、外精度符合岩体结构面信息解译精度要求,可以多角度地观测危岩体地质灾害及其所处环境的真实场景,量测危岩体主要参数,提取危岩体空间地理信息.基于最小二乘法平面拟合算法处理三维点云模型,准确计算出结构面产状,为地质灾害防治部门提供基础数据.     

基于三维激光扫描的古建筑变形监测与分析方法研究——以苏州轨道交通4号线沿线国保单位变形监测为例

三维激光扫描是一种逐渐发展并成熟起来的地面海量高精度点云快速获取技术。变形监测作为一项传统的测量工作,发展至今,需要越来越多新技术的融合,特别是对于历史古建筑的变形监测,在传统监测手段难以展开的情况下,三维激光扫描技术可以得到较好的应用。以苏州轨道交通4号线沿线国保单位变形监测项目中棂星门和沧浪亭两处石结构的三维激光扫描变形监测为研究实例,探讨了基于点云数据提取监测对象线状特征和面状特征进行变形分析的方法,并采用总体最小二乘平差方法对平差模型进行了改进,提高了变形分析的可靠性。     

非连续变形分析方法在链子崖危岩体变形预测中的应用

针对地质灾害中非连续体的变形运动特征与预测防治等问题，应用非连续变形分析(DDA)方法，对工程地质灾害的数值模拟与预测进行了系统的研究，具体分析了链子崖危岩体的地质构造，并用DDA方法进行了危岩体在两个地质剖面的变形模拟和防治模拟，得出了一系列的形变位移场、应力场变化图。通过防治模拟分析，证明了已实施的防治工程的有效性。     

GPS技术在万州明镜滩滑坡监测中的应用

GPS定位技术的发展为边坡变形监测提供了一种简便可靠的手段。本文阐述了应用GPS技术提取地表变形信息和GPS数据处理的方法,结合重庆市万州区明镜滩应用GPS监测网进行滑坡监测的实践,研究了在地形复杂、观测条件恶劣的山区进行GPS滑坡变形监测点位选择、监测网布设和数据处理的方法。监测结果表明,GPS变形监测的精度可达到亚厘米级,完全可以应用于滑坡变形监测。     

链子崖危岩体形变演化分析软件包及趋势分析

链子崖危岩体形变演化分析软件包是边缘交叉学科－计算工程地质学应用的方法之一。其采用先进的计算技术，将错综复杂的地质信息以图形与数据的方式表征出来，从而达到分析和宏观演化趋势预测的目标。最新研究结果表明，链子崖危岩体Ⅲ区的破坏模式为旋滑式崩滑运动。     

基于地面三维激光扫描仪的危岩体建模研究

危岩体的传统测量难度大,危险性高,地面三维激光扫描技术的高效性、高精度、远距离非接触测量等优势弥补了传统地质调查方法的缺点。基于此,给出了基于地面三维激光扫描仪所获得的点云数据来实现危岩体三维建模的方法,介绍了地面三维激光扫描仪的系统组成和工作原理,给出对点云数据处理的过程和方法,阐述了危岩体三维建模的方法,并结合实例介绍了整体方法的实现过程和效果。     

基于修正气象数据的GB-SAR大气改正

大气效应会影响地基合成孔径雷达(GB-SAR)的图像采集信号,对其测量结果产生很大影响,因此GB-SAR测量结果必须剔除大气效应的影响.基于气象数据(大气压强、温度和相对湿度)的大气改正模型,分析了单个气象因子对GB-SAR变形结果的影响特点,提出了先利用稳定点对相对湿度进行分时段修正,再利用修正后的气象数据对GB-SAR变形值进行大气改正的方法.在链子崖危岩体监测中的应用结果表明,该方法能有效削弱大气效应对GB-SAR的影响.     

地面三维激光扫描技术在川藏铁路危岩落石勘察中的应用

危岩体结构面产状信息的获取是地质勘查中的重要内容。川藏铁路沿线山体陡峭,地质环境复杂,传统的人工测量方法受到很大限制。本文介绍了三维激光扫描技术在川藏铁路危岩体的扫描应用,阐述了三维激光扫描仪的数据获取及数据处理技术,并分析了如何利用三维激光扫描技术来获取危岩体结构面产状信息。     

基于地面激光扫描仪的隧道断面提取研究

近年来,将三维激光扫描技术应用于地铁变形监测成为研究的热点.面对海量点云数据,如何提取隧道断面是成功运用该技术的关键.据此,本文采用三维激光扫描技术扫描隧道,获取隧道整体点云数据,并提出一种获取隧道任意位置断面变形的新方法.以某地铁监测数据为例实验分析,提取隧道断面图,实验证明了该方法的有效性.     

GPS变形监测系统中消除噪声的一种有效方法

GPS变形监测系统的观测资料可看成为与时间有关的数据序列，应用小波分析理论，研究了时间序列观测数据的误差消除问题。结果表明，借助于小波分解与重构，可有效地从强噪声干扰的观测数据序列中提取变形特征。该方法解决了传统处理技术对非平稳、非等时间间隔观测数据序列滤波的局限性问题。     

基于三维激光扫描的建筑物变形监测方法

首先介绍了运用激光点云技术进行变形监测的步骤;再利用NURBS法构建三维模型进行整体变形分析,同时利用重心法提取特征点坐标进行局部变形分析,突破了传统以点代面的分析方式;然后通过误差分析,论证了该方法可行性;最后与传统监测方法进行了比较。     

危岩体变形位移预测的灰色双重优化模型

为提高GM(1,1)模型在危岩体变形位移分析中的预测精度,本文提出一种背景值重构和初始条件修正的灰色双重优化模型。该模型采用积分的形式重构了一个表达简洁、计算简单、适应性强的背景值计算公式,根据新信息优先原理将x(1)(n)作为灰色模型的初始条件,将双重优化后的GM(1,1)模型应用于长江链子崖危岩体变形位移预测,并与传统模型和单一优化模型的预测结果进行比较,发现双重优化的GM(1,1)模型预测结果更接近于实际,是危岩体变形预测的一种有效方法。     

利用TLS技术进行地铁隧道断面提取及变形监测分析

针对传统测量方法在地铁隧道断面提取及变形监测中存在的成果单一、过程复杂、效率低下等问题,本文采用地面三维激光扫描(TLS)技术,提出了一种基于最小二乘法曲面拟合的断面提取及变形监测分析方法。该方法以隧道中轴线为基础提取隧道连续断面,将截取的断面拟合成曲面,通过多次曲面比较,获取拟合曲面水平与垂直方向的变化尺寸,进而计算地铁隧道的变形量。以西安地铁某隧道上行区间为例进行试验,结果表明本文技术方法较传统监测方法能够快速实现隧道断面提取及变形监测,有效提升工作效率。     

基于移动三维扫描的地铁隧道快速全方位变形检测方法研究

地铁隧道保护监测是城市轨道交通正常运营的重要保障,现行以静站式设站、相邻测站逐站拼接的隧道变形、收敛等三维激光扫描监测方法虽然渐渐成熟起来,但逐站拼接带来的误差累积和缓慢的作业效率仍然是地铁隧道保护监测的瓶颈。本文在分析移动式三维激光扫描技术原理和优势的基础上,研究了移动式三维激光扫描技术用于地铁隧道点云数据快速采集方法,提出了基于隧道椭圆参数模型的改进RANSAC算法,通过对隧道断面点云数据去噪、拟合、提取地铁隧道变形信息,进而实现断面变形分析。结果显示该方法可以快速、全方位准确获取隧道断面数据,为地铁隧道保护监测提供了一种新型高效的技术途径。