本文關(guān)鍵詞：地面三維激光掃描技術(shù)監(jiān)測黃土滑坡穩(wěn)定性的研究

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【摘要】：黃土地區(qū)地質(zhì)條件脆弱加之人類活動影響,導致滑坡災害的頻發(fā)對國家和當?shù)厝罕娫斐闪藶碾y性損失,因此對黃土滑坡進行有效的穩(wěn)定性監(jiān)測成為防治工作的重中之重。經(jīng)過對三維激光掃描技術(shù)采集的滑坡體數(shù)據(jù)進行一系列的處理得到可靠和完整的變形信息,從而能夠更好地做出穩(wěn)定性評估和預報。本研究在仿真試驗和室內(nèi)滑坡模型試驗基礎上研究數(shù)據(jù)采集、點云處理、模型重建和點云位移量計算等方法,并對涇河南岸廟店村黃土滑坡進行掃描,最后結(jié)合該地區(qū)的地質(zhì)條件,采用極限平衡法對滑坡后緣高陡邊坡進行穩(wěn)定性評價。(1)本文分析了地面三維激光掃描技術(shù)成果的誤差來源以及傳播規(guī)律,提出了一套可行的外業(yè)采集誤差控制方法。(2)利用Matlab對點云壓縮、去噪、配準等過程進行了編程實現(xiàn),而且改進后的ICP迭代算法比傳統(tǒng)ICP算法在點云配準效率上有顯著提高。(3)在滑塊監(jiān)測試驗中,疊加后的各期點云數(shù)據(jù)能夠再現(xiàn)滑體下滑的軌跡,其中通過擬合法得到的球體半徑均值與實際值相差0.083mm,間距內(nèi)符合精度為0.25mm。(4)通過對滑坡模型滑動前后兩期點云數(shù)據(jù)的建模分析獲得了該模型滑動前后的3D偏差色譜圖及2D斷面圖,計算了滑動前后對應點的位移量及體積變化量,其中對應點位移量大于點云比較計算結(jié)果。最后本文提出一種擬合線狀點云的方法來確定點云的變化量和傾斜夾角。(5)利用實測的點云數(shù)據(jù)得到廟店村黃土滑坡的三維模型和特征信息,并利用瑞典圓弧法對不同情況下滑坡后緣邊坡穩(wěn)定性進行分析計算,結(jié)果表明在飽和狀態(tài)或考慮地震情況下后緣邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：黃土滑坡 地面三維激光掃描技術(shù) 數(shù)據(jù)處理 位移量計算 穩(wěn)定性分析
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 地表位移監(jiān)測方法研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 地面三維激光掃描技術(shù)監(jiān)測滑坡應用現(xiàn)狀14-16
• 1.3 研究內(nèi)容與研究思路16-18
• 第二章 地面三維激光掃描技術(shù)及成果誤差分析18-35
• 2.1 地面三維激光掃描技術(shù)18-22
• 2.1.1 地面三維激光掃描技術(shù)原理18-21
• 2.1.2 地面三維激光掃描儀分類21-22
• 2.2 與地面三維激光掃描儀自身有關(guān)的誤差影響22-29
• 2.2.1 粗差23-24
• 2.2.2 地面激光掃描儀自身誤差來源24-26
• 2.2.3 與目標物體有關(guān)的誤差影響26-28
• 2.2.4 外界條件影響28-29
• 2.3 數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的誤差影響29-34
• 2.3.1 點云配準29-30
• 2.3.2 基于特征配準法30-33
• 2.3.3 基于KDtree改進的ICP算法的配準法33
• 2.3.4 地面三維激光掃描儀后視定向法33-34
• 2.4 控制方法34-35
• 第三章 監(jiān)測滑坡模擬試驗的研究35-54
• 3.1 數(shù)字仿真試驗35-39
• 3.1.1 標靶生成和平移35-36
• 3.1.2 位移計算方法36-39
• 3.2 室內(nèi)物理模型試驗39-54
• 3.2.1 試驗材料準備39
• 3.2.2 監(jiān)測滑塊體試驗39-43
• 3.2.3 模擬滑坡形變試驗43-44
• 3.2.4 點云數(shù)據(jù)處理44-49
• 3.2.5 滑坡模型監(jiān)測結(jié)果49-54
• 第四章 廟店村黃土滑坡監(jiān)測和穩(wěn)定性分析54-70
• 4.1 研究區(qū)概況54-56
• 4.1.1 研究區(qū)位置54
• 4.1.2 氣象水文54-55
• 4.1.3 地形地貌特征55
• 4.1.4 地層巖性55
• 4.1.5 水文地質(zhì)55-56
• 4.1.6 人類工程活動56
• 4.2 研究區(qū)三維激光數(shù)據(jù)采集56-59
• 4.2.1 試驗中使用的儀器56-57
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集流程57-59
• 4.3 點云數(shù)據(jù)處理59-65
• 4.3.1 數(shù)據(jù)配準59-60
• 4.3.2 點云去噪及抽稀60-61
• 4.3.3 三維模型重建61-63
• 4.3.4 滑坡特征信息提取63-65
• 4.4 廟店村滑坡的邊坡穩(wěn)定性分析65-70
• 4.4.1 滑坡的規(guī)模及形態(tài)特征65-66
• 4.4.2 邊坡穩(wěn)定性分析原理66-68
• 4.4.3 穩(wěn)定性系數(shù)計算68-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 結(jié)論70
• 展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：633268