無人機傾斜攝影在城市雨洪風險評估中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-04-04 04:57
城鎮(zhèn)化是我國乃至全世界范圍內(nèi)的普遍現(xiàn)象,伴隨著快速的城鎮(zhèn)化進程,城鎮(zhèn)人口數(shù)量也在迅速地增加,作為人類最重要的棲息地,城市及其環(huán)境問題受到了越來越廣泛的關(guān)注。近年來,世界各國主要的城市地區(qū)都遭受了極為嚴重的暴雨洪澇災(zāi)害,城市暴雨洪澇災(zāi)害己成為21世紀危害人民生命財產(chǎn)安全的重要影響因素,研究城市雨洪風險問題,以提高城市洪澇災(zāi)害監(jiān)測、預報的準確性,對城市暴雨洪澇災(zāi)害的預報決策服務(wù)、城市防洪排澇研究具有重要的意義,而由于城市內(nèi)澇對城市微地形極其敏感,高精度的城市模型有助于準確分析淹沒情況。本文在對國內(nèi)外城市雨洪風險評估以及城市三維建模的研究現(xiàn)狀進行全面分析的基礎(chǔ)上,針對當前城市洪澇模型對地形數(shù)據(jù)的敏感性高且雨洪風險評估研究的精度受限于地形數(shù)據(jù)精度的問題,創(chuàng)新性地提出利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)提高基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的精度,并在此基礎(chǔ)上借助于三維實景建模軟件Smart3D進行城市的三維重建,結(jié)合GIS的空間分析功能,以淹沒深度為關(guān)鍵指標進行研究區(qū)的雨洪風險評估。本文主要研究內(nèi)容包括:(1)詳細分析了無人機傾斜攝影測量的特點、關(guān)鍵技術(shù),主要包括多視影像聯(lián)合平差、多視影像密集匹配、數(shù)字表面模型生成和真正射影...
【文章來源】:武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1地表溫度變化(1901-2012)??
圖1-2陸地年降水變化(1901-2010)??2011年,我國城鎮(zhèn)化率首次超過50%,標志著我國從一個農(nóng)業(yè)大國邁入一??個工業(yè)大國。據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示,截止2016年末,城鎮(zhèn)常住人口?79298??萬人,占總?cè)丝诒戎貫椋担罚常担,比上年末提高1.25個百分點。近年來,世界各??國主要的城市地區(qū)都遭受了極為嚴重的暴雨洪澇災(zāi)害,頻頻發(fā)生的大、中城市內(nèi)??澇災(zāi)害暴露了城市現(xiàn)有的排水體系無法適應(yīng)城市高速發(fā)展的問題,而在我國,快??速城鎮(zhèn)化也己經(jīng)導致“城市病”問題越來越突出,直接影響到城鎮(zhèn)化進程的質(zhì)量。??我國是世界上受洪澇災(zāi)害影響最嚴重的國家之一。據(jù)世界衛(wèi)生組織緊急事件數(shù)據(jù)??庫資料(Emergency?Events?Database,?EM-DAT)顯不,1900-2011?年間,全球人??口死亡數(shù)最多的十大洪澇災(zāi)害事件有7次發(fā)生在我國,共造成我國約650萬人死??亡;全球受影響人數(shù)最多的十大洪澇災(zāi)害事件有9次發(fā)生在我國,共造成我國約??13億人受影響;全球經(jīng)濟損失最嚴重的十大洪澇災(zāi)害有3次發(fā)生在我國,導致??我國經(jīng)濟損失約600億美元(權(quán)瑞松,2012)。據(jù)統(tǒng)計,我國62%的城市在2008-??2010三年間發(fā)生過內(nèi)澇,次數(shù)超過3次的城市有137個;從2010年以來,城市??內(nèi)澇基本覆蓋我國31個省份,全國城鄉(xiāng)年均受災(zāi)人口在1億人左右。??
但是需要注意的是,Smart3D主要的應(yīng)用對象為相對靜態(tài)的物體,移動物??體(人、車輛、動物等)不作為主要建模對象,但是這些物體偶爾會出現(xiàn)在生??成的三維模型中,會存在失真的情況,可忽略不計。圖2-1為經(jīng)過Smart3D三??維重建的城市實景三維模型,從圖中可以看出,經(jīng)過Smart3D三維重建的城市??模型真實度高,貼近城市真實情況,而且擁有很高的精度,這無疑對其應(yīng)用帶??來了極大的好處。??圖2-1?Smart3D生成的城市實景三維模型示例??Smart?3D己經(jīng)可以做到從數(shù)據(jù)輸入到三維模型成型的自動化、批量化,高??效低耗的三維建模的目標,在效率和宏觀效果上有著明顯的優(yōu)勢,但是只能做??三維可視化的展示,后續(xù)的展開應(yīng)用困難,主要存在3個問題:①在影像獲取??方面多少都會有一定的盲區(qū)或數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)點不足的地方,造成在模型匹配時存在??模型扭曲變形,匹配不到特征點而產(chǎn)生模型漏洞;②實景模型是以超高密度點??云生成的數(shù)字表面模型(Digital?Surface?Model
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于ArcGIS的城市雨洪模型設(shè)計[J]. 徐良,王小維,張洋. 勘察科學技術(shù). 2017(03)
[2]基于GIS和SWMM的城市局部區(qū)域雨洪模型構(gòu)建方法研究[J]. 蔡雨亭,徐慧珺,孫瑋妍,邱帥,陳昕. 現(xiàn)代測繪. 2017(02)
[3]無人機傾斜攝影在泥石流災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 劉對萍,潘艷賓. 西部大開發(fā)(土地開發(fā)工程研究). 2016(06)
[4]傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用及展望[J]. 楊國東,王民水. 測繪與空間地理信息. 2016(01)
[5]我國海綿城市試點示范申報策略研究與能力建設(shè)建議[J]. 徐振強. 建設(shè)科技. 2015(03)
[6]深圳市自然災(zāi)害風險評估及應(yīng)對策略研究[J]. 王燕. 中國農(nóng)村水利水電. 2014(06)
[7]海平面上升背景下黃浦江極端風暴洪水危險性分析[J]. 殷杰,尹占娥,于大鵬,許世遠. 地理研究. 2013(12)
[8]上海市地下軌道交通暴雨內(nèi)澇脆弱性評價[J]. 權(quán)瑞松,劉敏,張麗佳. 人民長江. 2011(15)
[9]基于GIS的上海浦東暴雨內(nèi)澇災(zāi)害脆弱性研究[J]. 尹占娥,暴麗杰,殷杰. 自然災(zāi)害學報. 2011(02)
[10]基于情景模擬的上海中心城區(qū)建筑暴雨內(nèi)澇暴露性評價[J]. 權(quán)瑞松,劉敏,張麗佳,陸敏,王靜靜,牛海燕,許世遠. 地理科學. 2011(02)
博士論文
[1]城市洪水風險管理及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 李帥杰.中國水利水電科學研究院 2013
[2]典型沿海城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風險評估研究[D]. 權(quán)瑞松.華東師范大學 2012
[3]多尺度自然災(zāi)害情景風險評估與區(qū)劃[D]. 劉耀龍.華東師范大學 2011
[4]災(zāi)害情景下城市脆弱性評估研究[D]. 石勇.華東師范大學 2010
[5]城市自然災(zāi)害風險評估與實證研究[D]. 尹占娥.華東師范大學 2009
碩士論文
[1]基于無人機傾斜攝影測量技術(shù)的三維建模及其精度分析[D]. 曹琳.西安科技大學 2016
[2]無人機傾斜攝影測量影像處理與三維建模的研究[D]. 劉洋.東華理工大學 2016
[3]城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風險評估工具集開發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 董軍剛.華東師范大學 2014
[4]應(yīng)用于傾斜影像的點特征優(yōu)化提取與寬基線匹配[D]. 王興慧.蘭州交通大學 2014
[5]基于傾斜航空影像的建筑物結(jié)構(gòu)性損毀評估方法研究[D]. 李勝軍.西南交通大學 2013
[6]基于情景模擬的城市暴雨內(nèi)澇風險評估[D]. 孫阿麗.華東師范大學 2011
本文編號:3117771
【文章來源】:武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1地表溫度變化(1901-2012)??
圖1-2陸地年降水變化(1901-2010)??2011年,我國城鎮(zhèn)化率首次超過50%,標志著我國從一個農(nóng)業(yè)大國邁入一??個工業(yè)大國。據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示,截止2016年末,城鎮(zhèn)常住人口?79298??萬人,占總?cè)丝诒戎貫椋担罚常担,比上年末提高1.25個百分點。近年來,世界各??國主要的城市地區(qū)都遭受了極為嚴重的暴雨洪澇災(zāi)害,頻頻發(fā)生的大、中城市內(nèi)??澇災(zāi)害暴露了城市現(xiàn)有的排水體系無法適應(yīng)城市高速發(fā)展的問題,而在我國,快??速城鎮(zhèn)化也己經(jīng)導致“城市病”問題越來越突出,直接影響到城鎮(zhèn)化進程的質(zhì)量。??我國是世界上受洪澇災(zāi)害影響最嚴重的國家之一。據(jù)世界衛(wèi)生組織緊急事件數(shù)據(jù)??庫資料(Emergency?Events?Database,?EM-DAT)顯不,1900-2011?年間,全球人??口死亡數(shù)最多的十大洪澇災(zāi)害事件有7次發(fā)生在我國,共造成我國約650萬人死??亡;全球受影響人數(shù)最多的十大洪澇災(zāi)害事件有9次發(fā)生在我國,共造成我國約??13億人受影響;全球經(jīng)濟損失最嚴重的十大洪澇災(zāi)害有3次發(fā)生在我國,導致??我國經(jīng)濟損失約600億美元(權(quán)瑞松,2012)。據(jù)統(tǒng)計,我國62%的城市在2008-??2010三年間發(fā)生過內(nèi)澇,次數(shù)超過3次的城市有137個;從2010年以來,城市??內(nèi)澇基本覆蓋我國31個省份,全國城鄉(xiāng)年均受災(zāi)人口在1億人左右。??
但是需要注意的是,Smart3D主要的應(yīng)用對象為相對靜態(tài)的物體,移動物??體(人、車輛、動物等)不作為主要建模對象,但是這些物體偶爾會出現(xiàn)在生??成的三維模型中,會存在失真的情況,可忽略不計。圖2-1為經(jīng)過Smart3D三??維重建的城市實景三維模型,從圖中可以看出,經(jīng)過Smart3D三維重建的城市??模型真實度高,貼近城市真實情況,而且擁有很高的精度,這無疑對其應(yīng)用帶??來了極大的好處。??圖2-1?Smart3D生成的城市實景三維模型示例??Smart?3D己經(jīng)可以做到從數(shù)據(jù)輸入到三維模型成型的自動化、批量化,高??效低耗的三維建模的目標,在效率和宏觀效果上有著明顯的優(yōu)勢,但是只能做??三維可視化的展示,后續(xù)的展開應(yīng)用困難,主要存在3個問題:①在影像獲取??方面多少都會有一定的盲區(qū)或數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)點不足的地方,造成在模型匹配時存在??模型扭曲變形,匹配不到特征點而產(chǎn)生模型漏洞;②實景模型是以超高密度點??云生成的數(shù)字表面模型(Digital?Surface?Model
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于ArcGIS的城市雨洪模型設(shè)計[J]. 徐良,王小維,張洋. 勘察科學技術(shù). 2017(03)
[2]基于GIS和SWMM的城市局部區(qū)域雨洪模型構(gòu)建方法研究[J]. 蔡雨亭,徐慧珺,孫瑋妍,邱帥,陳昕. 現(xiàn)代測繪. 2017(02)
[3]無人機傾斜攝影在泥石流災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 劉對萍,潘艷賓. 西部大開發(fā)(土地開發(fā)工程研究). 2016(06)
[4]傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用及展望[J]. 楊國東,王民水. 測繪與空間地理信息. 2016(01)
[5]我國海綿城市試點示范申報策略研究與能力建設(shè)建議[J]. 徐振強. 建設(shè)科技. 2015(03)
[6]深圳市自然災(zāi)害風險評估及應(yīng)對策略研究[J]. 王燕. 中國農(nóng)村水利水電. 2014(06)
[7]海平面上升背景下黃浦江極端風暴洪水危險性分析[J]. 殷杰,尹占娥,于大鵬,許世遠. 地理研究. 2013(12)
[8]上海市地下軌道交通暴雨內(nèi)澇脆弱性評價[J]. 權(quán)瑞松,劉敏,張麗佳. 人民長江. 2011(15)
[9]基于GIS的上海浦東暴雨內(nèi)澇災(zāi)害脆弱性研究[J]. 尹占娥,暴麗杰,殷杰. 自然災(zāi)害學報. 2011(02)
[10]基于情景模擬的上海中心城區(qū)建筑暴雨內(nèi)澇暴露性評價[J]. 權(quán)瑞松,劉敏,張麗佳,陸敏,王靜靜,牛海燕,許世遠. 地理科學. 2011(02)
博士論文
[1]城市洪水風險管理及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 李帥杰.中國水利水電科學研究院 2013
[2]典型沿海城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風險評估研究[D]. 權(quán)瑞松.華東師范大學 2012
[3]多尺度自然災(zāi)害情景風險評估與區(qū)劃[D]. 劉耀龍.華東師范大學 2011
[4]災(zāi)害情景下城市脆弱性評估研究[D]. 石勇.華東師范大學 2010
[5]城市自然災(zāi)害風險評估與實證研究[D]. 尹占娥.華東師范大學 2009
碩士論文
[1]基于無人機傾斜攝影測量技術(shù)的三維建模及其精度分析[D]. 曹琳.西安科技大學 2016
[2]無人機傾斜攝影測量影像處理與三維建模的研究[D]. 劉洋.東華理工大學 2016
[3]城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風險評估工具集開發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 董軍剛.華東師范大學 2014
[4]應(yīng)用于傾斜影像的點特征優(yōu)化提取與寬基線匹配[D]. 王興慧.蘭州交通大學 2014
[5]基于傾斜航空影像的建筑物結(jié)構(gòu)性損毀評估方法研究[D]. 李勝軍.西南交通大學 2013
[6]基于情景模擬的城市暴雨內(nèi)澇風險評估[D]. 孫阿麗.華東師范大學 2011
本文編號:3117771
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/sgjslw/3117771.html