基于数字摄影和图像分析的边坡监测预报研究

《基于数字摄影和图像分析的边坡监测预报研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、郑州大学硕士学位论文基于数字摄影和图像分析的边坡监测预报研究姓名：李宁申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王复明;奥村运明20060520郑州大学工学硕士学位论文摘要滑坡是我国常见的地质灾害，它可以中断交通、堵塞江河、掩埋村庄、摧毁厂矿，给人民的生命财产造成重大损失。滑坡的监测和预报是成功避让滑坡灾害的重要手段。目前，边坡地表变形璐测是滑坡监测中应用最广泛的监测方法，但现有的大地测量法、GPS法和仪表法不同程度上存在仪器昂贵、专业化程度高、监测成本高、内业工作量大等缺点。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

2、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，本文提出了采用普通数码相机获取边坡的后缘张拉裂缝图像，然后在计算机上使用数字图像分析技术对边坡位移进行图像测量，从而获取边坡在某一时刻的任意位置的位移值的方法；另一方面，为了方便对大量边坡位移监测数据进行有效管理和分析，建立了边坡异动数据库；最后，为了掌握边坡的未来移动趋势和坡坏时间，在边坡位移监测数据的基础上建立了多种滑坡预测预报模型，能够对未来某时刻的边坡位移值以及边坡失稳时刻做出预报。本文按照

3、以上研究思路展开以下3个方面的工作：1)边坡位移的图像测量根据边坡图像的特点，在综合比较了多种图像算法的基础上，提出了基于数字摄影和图像分析技术的边坡位移图像测量方法，并使用Matlab平台开发了相应的处理程序，建立了边坡位移图像监测子系统；并将该系统应用于边坡开挖模型试验当中，对系统的适用性进行了验证，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；2)边坡异动数据库对数据库管理系统进行了系统设计和数据库设计，探讨了开发边坡异动数据库的关键技术，并以此为依托，在边坡开挖试验变形监测数据的基础上，使用MicrosoftAccess建立

4、了边坡图像数据库和边坡异动数据库，并用Delphi开发了数据库应用程序，对边坡监测过程中获得的边坡各个变形阶段的图像数据、位移数据进行集中管理，自动绘制边坡变形时程曲线；3)基于位移参数的滑坡预测预报系统地研究了两种滑坡预测预报模型，使用Matlab开发了相应的预报程序，并将其应用于边坡开挖模型试验及清江库岸茅坪滑坡的变形预测；分析比较了这两种预测模型的精度；研究了建模数据的维数对预测精度的影响。关键词：边坡监测预报数字图像测量数字摄影图像分析墼坐叁兰三兰堡：：兰堡丝圣AbstractLandslidesarethecommongeologicaIhaza

5、rdsinourcountry，whichcanbreakthetramc，jamrivers，buryvillages，destroyfactories，anddogreatharmtothepeople’s1iVesandpropenies．TheLandslidesmonitoringandpredicationisthemainmethodavoidingfromthelandslideshazards．Atpresent，thesurfacedefomationmonitoringhasbeenmostwidelyusedinthelandsli

6、demonitoring，buttherearemanyshoncomingssuchasexpensiveinstruments，specializationdemanding，highcostofmonitoring，heavyindoorworkloadinthegeodeticsurveying，embeddedinstnmlemobservation，GPS，closerangephotographymethod．DigitalImageMeasurementisanewdefo衄ationmeasuringtechnologythatwecan

7、getdataf如mtheimageacquisitiondevicesandgetthedeformationvalueoftheobjectbyimageanalyzinginthecomputer．ThismethodhasmanyadVantagessuchasspeedy，safety，abundantinfomation，synchronousmultipointmeasurement，safestorageandsoon，comparedwiththetraditionaldeformationmeasurementmethods．Aimed

8、attheexistedproblemsabove，anewdef