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《东北大学》 2013年
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基于三维激光扫描的岩体节理信息提取研究

荆洪迪  
【摘要】:岩体结构面是岩体内发育的具有不同方向、不同规模和不同形态的面状地质界面。在矿山工程、边坡工程等岩体工程中,结构面对岩体的强度、变形、渗流和稳定性等都会起到关键的作用,因此在岩体工程中结构面的几何参数统计是一项重要的地质调查工作。目前已有的岩体结构面信息采集方法都受到各种各样的现场或自身条件的制约,而三维激光扫描技术则在岩体结构信息采集方面有传统调查方法难以比拟的优势,为地质条件恶劣区域快速采集岩体结构信息开辟了新途径。 在提出应用三维激光扫描技术调查节理裂隙的方案后,开始针对方案实施过程中的问题进行罗列并解决。首先,明确从三维激光扫描到节理裂隙的转换过程中得到数据是点云坐标。之后,实现对节理面的识别,将结构面的信息以三维坐标的形式表现并提取出来,以提取出的三维坐标格式为基准编制自动处理程序软件来实现对点云信息的处理及存储。最终使得点云数据的三维坐标信息能够成功转化为结构面信息,并对处理结果进行分类集中存储。数据处理模块完成后,对实验结果进行分析,再应用Dips地质构造分析软件对人工测量结果和Z+F测量结果进行进一步的研究,从而证实了实验方案的可行性、合理性、先进性,为将来进一步研究打下的基础。 三维激光扫描技术被誉为“继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命”,它能够以非接触方式,快速、高精度获取岩体表面海量的空间点云数据,为结构面的识别及其几何参数统计提供了可能。通过对三维激光扫描技术应用于结构面信息提取的研究与总结,得到了以下结论: (1)针对大量离散点云数据,成功实现了点云数据的拼接、去噪、曲面重构和大地坐标转换等预处理程序; (2)应用Java程序语言开发了点云数据自动处理软件程序,研制了基于三维激光扫描数据的岩体结构面提取系统,实现了结构面信息采集的初步自动化; (3)整个实验以红透山-467中段实验巷道为依托,应用三维激光扫描技术成功地获取了实验巷道的大量三维信息,并成功提取了结构面信息,通过与传统人工测量法测得的结构面进行比较分析,证明该系统具有较高的精度、实用性和高效性; (4)应用三维激光扫描技术测量成功取代传统手工测量,实现了非接触式快速全景自动测量,极大地减少了现场工作时间和工作量。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TD31

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘旭春;丁延辉;;三维激光扫描技术在古建筑保护中的应用[J];测绘工程;2006年01期
2 马立广;地面三维激光扫描仪的分类与应用[J];地理空间信息;2005年03期
3 张迪;钟若飞;李广伟;赵坤;;车载激光扫描系统的三维数据获取及应用[J];地理空间信息;2012年01期
4 孙玉科;李建国;;岩质边坡稳定性的工程地质研究[J];地质科学;1965年04期
5 李冬田;红燕;李青禾;金诚铭;蒋金虎;陈华;;应用数码相机进行隧洞施工地质编录[J];工程地质计算机应用;1998年01期
6 李浩;张友静;吴继敏;;用近景摄影测量方法进行边坡地质编录[J];工程地质计算机应用;1999年02期
7 孙广忠;;论“岩体结构控制论”[J];工程地质学报;1993年01期
8 邱俊玲;夏庆霖;姚凌青;袁兆宪;史超;;基于三维激光扫描技术的矿山地质建模与应用[J];地球科学(中国地质大学学报);2012年06期
9 李冬田;岩坡摄影地质测量与岩坡空间信息系统[J];河海大学学报(自然科学版);1999年01期
10 李浩;杜丽丽;贾晓敏;杨彪;;基于数码影像的边坡工程地质编录信息系统[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨为民,李占强,周治安;岩体结构面对巷道工程稳定性影响的初步研究[J];安徽地质;1994年03期
2 白嘉楠,胡宗军,李和平;变质糜棱岩化机理探讨[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年03期
3 窦庆峰,岳顺,代高飞;岩石直接拉伸试验与劈裂试验的对比研究[J];地下空间;2004年02期
4 周应麟;邱喜华;;层状岩层围岩隧道稳定性的探讨[J];地下空间与工程学报;2006年02期
5 刘明维;何平;钱志雄;郑颖人;何沛田;;岩质边坡结构面实用分类方法研究[J];地下空间与工程学报;2007年05期
6 张雷;张鹏;袁戟;李秀峰;;边坡滑移破坏判断准则的讨论[J];地下空间与工程学报;2009年05期
7 汪华安;左保成;戴旭明;郑文棠;;数字光学成像技术在岭澳核电厂的应用[J];地下空间与工程学报;2009年S2期
8 胡宇庭;黄达;刘卫华;;三峡地下厂房岩体结构及围岩稳定性控制[J];地下空间与工程学报;2011年03期
9 谢韬;;基于岩体结构面影像的窗口调查方法[J];地下空间与工程学报;2011年S1期
10 王晏民;郭明;王国利;赵有山;李玉敏;胡春梅;;利用激光雷达技术制作古建筑正射影像图[J];北京建筑工程学院学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祁生文;伍法权;;高地应力地区河谷应力场特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 张年学;盛祝平;李晓;李守定;赫建明;;岩石泊松比与内摩擦角的关系研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 周剑;张路青;王学良;;水平层状岩体边坡动力响应中的结构面效应研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
4 南世卿;张永坤;杨天鸿;;边坡岩体强度参数分析及稳定性计算[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
5 许雁超;;庙沟铁矿东排土场稳定性研究及治理措施探讨[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
6 孙金山;卢文波;;非轴对称荷载下圆形隧洞围岩弹塑性分析解析解[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 葛旭明;伍吉仓;陈玮娴;;基于三维激光扫描的方杆形变监测试验[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
8 郑文华;刘尚国;张露露;;近景数字摄影测量与Leica工业测量系统在工业测量中联合作业精度的研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
9 赵相伟;靳奉祥;李云岭;王健;刘万明;王婷婷;肖巍巍;;城市三维建模方法与应用研究(“论坛征文投稿”)[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 刘洁;李仁忠;王昌翰;;基于地面激光扫描技术的高层建筑变形监测[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
2 李宏松;文物岩石材料劣化特征及评价方法[D];中国地质大学(北京);2011年
3 王辉;珠三角花岗岩残积土边坡稳定性分析及非线性预测[D];吉林大学;2011年
4 方薇;残积层红黏土路堑边坡稳定性分析方法研究[D];中南大学;2011年
5 柳群义;红层路堑边坡稳定性与防治研究[D];中南大学;2010年
6 罗强;岩质边坡稳定性分析理论与锚固设计优化研究[D];中南大学;2010年
7 许湘华;浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法研究[D];中南大学;2010年
8 梅海;龙门山地区构造应力场及灾害效应数值模拟研究[D];长安大学;2010年
9 解秋红;渤海及邻区地应力场分析及构造稳定性评价[D];中国海洋大学;2011年
10 邓宏艳;大型水电工程区库岸滑坡形成机理与水作用影响研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭玉平;膨胀性充填裂隙水力特性数值模拟[D];郑州大学;2010年
2 刘颖利;规则锯齿状结构面受力变形过程模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 邹国富;大屯海截污排水隧洞围岩稳定性分析研究[D];昆明理工大学;2008年
4 邓钟敏;云南省大理梨花溪住宅小区ZK86号边坡稳定性分析与治理研究[D];昆明理工大学;2010年
5 赵长江;云南省龙陵勐兴铅锌矿巷道围岩稳定性研究[D];昆明理工大学;2009年
6 杨泽;云南某露天矿东采区边坡岩体力学参数取值研究[D];昆明理工大学;2010年
7 王建国;石灰岩岩体质量分类与抗剪强度取值研究[D];昆明理工大学;2010年
8 鲍家亮;云南澜沧老厂铅锌矿巷道围岩稳定性分析[D];昆明理工大学;2009年
9 孙树芳;采空区三维激光扫描数据的分析与处理[D];昆明理工大学;2009年
10 邢坤;海量激光扫描测量数据的处理[D];解放军信息工程大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 葛修润,王川婴;数字式全景钻孔摄像技术与数字钻孔[J];地下空间;2001年04期
2 陈允芳;叶泽田;张恒铁;石波;;多传感器组合的移动车载数据采集系统研究[J];传感器与微系统;2006年12期
3 陈静,李清泉,李必军;激光扫描测量系统的应用研究[J];测绘工程;2001年01期
4 郑德华,沈云中,刘春;三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J];测绘工程;2005年02期
5 张建霞;王留召;王宝山;;数字近景摄影测量测图应用探讨[J];测绘科学;2006年02期
6 陈允芳;叶泽田;谢彩香;石波;王贵宾;;IMU/DGPS辅助车载CCD及激光扫描仪三维数据采集与建模[J];测绘科学;2006年05期
7 杨林,李浩,闾国年;数码相机的一种检校方法[J];测绘通报;2004年08期
8 于景良,王德福,孙鼎俊;全景式孔内彩色电视系统的研制及其应用[J];大坝观测与土工测试;1996年04期
9 陈才明,张雷,宋浩军,杨朝辉;数字地质编录中的产状量测[J];地矿测绘;2002年01期
10 程正逢,梁巧云;航空三维激光扫描与成像技术在送电线路工程中的应用[J];电力勘测设计;2004年01期
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1 黄桂平;数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 高宏;非正交系坐标测量系统的原理、检定及应用研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
2 杨彪;基于普通数字影像的近景摄影测量技术研究与应用[D];河海大学;2004年
3 张凯;三维激光扫描数据的空间配准研究[D];南京师范大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白志辉;张舒;王响雷;谢艾伶;;三维激光扫描点云粗差剔除方法研究[J];矿山测量;2009年02期
2 程钢;于海洋;卢小平;葛小三;李安敬;;文物景观的三维数字化方法研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2010年04期
3 盛业华;张卡;张凯;王永波;;地面三维激光扫描点云的多站数据无缝拼接[J];中国矿业大学学报;2010年02期
4 张达;王利岗;;三维激光扫描仪井下安全监测技术[J];有色金属(矿山部分);2011年04期
5 王永波;盛业华;;一种基于曲率极值法的LiDAR点云特征提取算法[J];中国矿业大学学报;2011年04期
6 徐永安;武杰;刘睿;李大俊;;三维激光扫描与雕刻机集成系统的研究[J];林业机械与木工设备;2010年01期
7 徐源强;高井祥;王坚;;GPS在三维激光扫描中的应用[J];煤炭工程;2010年09期
8 周大伟;吴侃;周鸣;敖剑锋;;地面三维激光扫描与RTK相结合建立开采沉陷观测站[J];测绘科学;2011年03期
9 刘文龙;赵小平;;基于三维激光扫描技术在滑坡监测中的应用研究[J];金属矿山;2009年02期
10 高伟;李爱国;张素情;;三维激光扫描技术在边坡治理中的应用[J];矿山测量;2011年03期
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1 毕俊;冯琰;顾星晔;林正庆;;三维激光扫描技术在地铁隧道收敛变形监测中的应用研究[A];地理信息与物联网论坛暨江苏省测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 罗建;刘耀华;兰志刚;张锐;;三维激光扫描技术在海洋工程中的应用[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年
3 李艳;涂成生;;高精度三维激光扫描在首件检测中的应用[A];第十五届全国汽车检测技术年会论文集[C];2011年
4 王晓东;王伟;;基于三维激光扫描的沧州铁狮子三维建模[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
5 葛旭明;伍吉仓;陈玮娴;;基于三维激光扫描的方杆形变监测试验[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 王文江;彭飞飞;张志全;;地面三维激光扫描系统数据获取与处理框架研究[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
7 李荣彬;;三维激光扫描技术在地质矿产信息快速获取中的应用[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
8 张舒;吴侃;周大伟;敖剑锋;于启升;;三维激光扫描技术在矿山开采沉陷的应用[A];2010全国“三下”采煤与土地复垦学术会议论文集[C];2010年
9 李海鹏;刘博文;;三维激光扫描仪鉴定方案设计思路初探[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
10 李明;张向前;邹德龙;徐继勇;张玉敏;郑海芸;;三维激光扫描技术在灾后重建中的应用[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
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1 北京建筑工程学院 吴志群 云冈石窟研究院 宁波;三维激光扫描技术在古建保护修复中的应用[N];中国文物报;2009年
2 本报记者 史涌涛;精准记录更利保护[N];大同日报;2010年
3 本报记者 雷隆隆 本报通讯员 刘立志;细雨润心田[N];地质勘查导报;2010年
4 王思海;圆明园部分古建,将用激光扫描复原[N];新华每日电讯;2007年
5 彭亮;以光为尺[N];科技日报;2011年
6 记者 陈园园;三维激光扫描技术首次用于石窟保护[N];中国建设报;2010年
7 云冈石窟研究院党支部书记、博士 黄继忠;三维激光扫描技术在云冈石窟研究中的应用[N];大同日报;2010年
8 赵玲玲杨麟;三峡库区重大滑坡监测预警体系建成[N];中国国土资源报;2008年
9 本报记者 徐俊霞;形创:开启创新性三维科技应用的大门[N];机电商报;2008年
10 本报记者 黄里 覃丹 曹磊;伏龙观震后“世遗”修复的“非常标杆”[N];四川日报;2010年
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1 张会霞;三维激光扫描点云数据组织与可视化研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
2 杨建思;机载/地面海量点云数据组织与集成可视化方法研究[D];武汉大学;2011年
3 孙晓东;人体点云数据处理中若干问题的研究[D];北京工业大学;2012年
4 赵煦;基于地面激光扫描点云数据的三维重建方法研究[D];武汉大学;2010年
5 周晓明;机载激光雷达点云数据滤波算法的研究与应用[D];解放军信息工程大学;2011年
6 张帆;点云数据几何处理方法研究[D];西北大学;2013年
7 李绪武;基于三维扫描工程建模的面部整形点云数据处理方法研究[D];重庆大学;2013年
8 张晨;煤矸光电密度识别及自动分选系统的研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
9 姚春静;机载LiDAR点云数据与遥感影像配准的方法研究[D];武汉大学;2010年
10 唐先智;汽车覆盖件点云处理方法及网络化协同设计技术[D];重庆大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高志国;地面三维激光扫描数据处理及建模研究[D];长安大学;2010年
2 荆洪迪;基于三维激光扫描的岩体节理信息提取研究[D];东北大学;2013年
3 沈剑;三维激光扫描重建技术探讨与分析[D];东华理工大学;2012年
4 李伟;地面三维激光扫描技术在西安地裂缝监测中的应用研究[D];长安大学;2012年
5 张毅;地面三维激光扫描技术在龟山汉墓测量和重建中的应用[D];长安大学;2013年
6 卢晓鹏;基于三维激光扫描技术的滑坡监测应用研究[D];长安大学;2010年
7 王红霞;三维激光扫描技术在桥梁监测中的应用[D];兰州理工大学;2012年
8 党晓斌;三维激光扫描技术在建筑物形变监测中的应用研究[D];长安大学;2011年
9 孙树芳;采空区三维激光扫描数据的分析与处理[D];昆明理工大学;2009年
10 刘世晗;三维激光扫描技术在古岩画保护中的应用[D];辽宁工程技术大学;2011年
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