三维激光扫描技术在滑坡监测中的应用研究

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1、分类号:P2210710-2009126026硕士学位论文三维激光扫描技术在滑坡监测中的应用研究刘锦程导师姓名职称刘万林副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称大地测量学与测量工程论文提交日期2012年5月25日论文答辩日期2012年6月10日学位授予单位长安大学TheResearchandApplicationof3DLaserScanningTechniquesinlandslideMonitoringADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuJinchengSupervisor：Ass

2、ociateProf.LiuWanlinChang’anUniversity,Xi’an,China摘要三维激光扫描技术是最近十几年迅速发展起来的一种新的激光测量技术，由于地面三维激光扫描技术能够高速度、高精度、高密度的获取物体表面的三维空间坐标，且无需接触被测物体，该技术已应用于滑坡变形监测之中。论文通过对三维激光扫描技术的介绍，并结合对具体的滑坡监测数据的处理和监测成果的分析，探索了三维激光扫描技术在滑坡变形监测领域应用的理论与方法。本文首先介绍了三维激光扫描技术的现状和基本原理，其次介绍了LeicaScanstation2三维激光扫描仪的软硬件组成及

3、应用领域，最后应用三维激光扫描技术获取清凉寺滑坡地形表面的点云数据，通过对点云数据进行拼接、去噪、过滤等手段获得滑坡体高精度的数字高程模型（DEM），进而计算特定扫描区域基于某参考面之上的土石方量，利用多次扫描时段获得的DEM模型计算区域内的土石方变化量大小，结合变形监测点的变形信息，对滑坡体的变形趋势做出有效的监测与预报。为了能够及时、快速的对所得的数据进行处理，结合VisualBasic语言编制了数据处理的相应程序，该程序能够及时、快速的得到滑坡监测区域的等高线图、表面图、曲面DEM和特定区域的土石方量大小。应用三维激光扫描技术对滑坡体进行基于点、面结

4、合的实时监测是滑坡体变形监测的一项新的研究内容，结合对清凉寺公园内的一处滑坡实地扫描得到的点云数据进行实验与分析，探讨了该理论方法的可行性，取得了预期的效果。关键词：三维激光扫描技术；滑坡变形监测；数据处理程序；数字地面模型；精度分析IAbstractThree-dimensionallaserscanningtechnologyisanewlasermeasurementtechnologyofdevelopingrapidlyinrecentdecades.Becauseoftheground3Dlaserscanningtechnologycanac

5、quisitionof3-Dspatialcoordinatesinhighspeed、highprecision、highdensityofobjectsurface,AndWithoutcontactwiththeobjecttobemeasured.Thetechniquehasbeenappliedtolandslidedeformationmonitoring.Thispaperintroducesthetechnologyof3Dlaserscanning,combinedwiththeprocessingonspecificlandslide

6、monitoringdataandtheanalysisonmonitoringresultsanalysis.Explorethetheoryandmethodson3Dscanningtechnologyinthefieldoflandslidedeformationmonitoring.Thisarticleintroducestheprincipleandmethodofthree-dimensionallaserscanningfirstly.Andthenintroducesthecompositionofhardwareandthefield

7、sofApplicationonLeicaScanstation23Dlaserscanner.Finallyobtainthesurfacetopography’spointclouddataoftheqingliangTempleLandslideintheapplicationof3Dlaserscanningtechnology.Establishthehighprecisiondigitalelevationmodeloflandslideareaafterstitching、denoisingandfiltratingtothepointclo

8、uddata.Andthencalculatethevolumeo