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《成都理工大学》 2011年
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基于三维激光扫描技术的岩体结构信息化处理方法及工程应用

张文  
【摘要】:多年来岩体结构信息快速采集以及信息化处理技术一直是国内外众多学者重视的问题之一。在大量工程实践和研究工作中,国内学者已经建立了一套基于数字摄影测量技术的岩体结构面信息采集技术,但是由于影响其测量精度的因素很多因而难以在工程实践中推广应用。三维激光扫描技术是近年来才兴起的高新测绘技术,是GPS技术以来测量领域内的又一次技术革命,其具有“非接触、快速、精确”等特点,在众多领域发挥着越来越重要的作用。本文基于三维激光扫描技术研究其在岩体结构信息采集中的应用,开发岩体结构信息管理系统实现岩体结构信息的信息化管理、基于数据库自动生成工程地质图程序以及块体稳定性评价等,系统研究中取得如下的研究成果: (1)本文在总结传统岩体结构信息采集方法的基础上提出了将三维激光扫描技术应用到岩体结构信息采集的工作中的优势,并系统阐述三维激光扫描技术的原理及系统特点。 (2)结合岩体结构信息采集工作分析了Leica ScanStation2激光扫描仪软件、硬件性能,提出了利用三维激光扫描仪采集岩体结构信息获取点云数据的流程及处理方法。 (3)研究基于三维激光扫描数据的结构面信息的快速提取方法,并完成了基于Polyworks、Cyclone软件特征的产状计算程序设计;通过实际工程中的应用,与现场人工罗盘量测对比进行精度分析,得出将三维激光扫描技术应用于岩体结构面信息获取方面的可行性和工程应用中的适用性。 (4)对基于三维激光扫描数据的地质编录图生成方法进行了研究,分析其在边坡快速、精确地质编录中的应用,并与传统人工现场地质编录结果进行对比分析,研究结果表明其在地质环境恶劣区域有着传统人工编录无可比拟的优势。 (5)开发了岩体结构信息管理系统,实现了快速高效的对复杂繁多的地质编录数据进行有效管理,完成了基于数据库自动生成边坡节理玫瑰花图和钻孔柱状图程序。将块体稳定性评价程序SASW嵌入系统中从而实现了对块体进行快速稳定性评价。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU45

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱云福;基于三维激光扫描数据的岩体结构面识别方法研究及系统研制[D];中国地质大学(北京);2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘建永;赵现立;;基于数字摄影测量的战场地形信息快速获取[J];兵工自动化;2007年03期
2 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
3 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
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 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
8 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
9 于江;蒋山平;杨林华;;基于数字近景摄影测量的天线变形测量[J];航天器环境工程;2008年01期
10 万斌,赵全富,吴祥,杨维嘉;地质罗盘在测量断层产状上的误差分析[J];煤矿现代化;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吴志勇;岩体结构信息化处理及工程应用[D];成都理工大学;2003年
2 刘子侠;基于数字近景摄影测量的岩体结构面信息快速采集的研究应用[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 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
2 马立广;地面三维激光扫描测量技术研究[D];武汉大学;2005年
3 董秀军;三维激光扫描技术及其工程应用研究[D];成都理工大学;2007年
4 陈晓雪;基于三维激光影像扫描系统的边坡位移监测预测研究[D];北京林业大学;2008年
5 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
6 李丹;面向三维激光扫描的无变形纹理映射技术研究[D];南京理工大学;2008年
7 白成军;三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用及相关问题研究[D];天津大学;2007年
8 胡戬;三维激光扫描技术中纹理图像与点云的配准[D];南京理工大学;2009年
9 施星波;基于三维激光扫描数据的岩体结构面产状识别方法研究[D];中国地质大学(北京);2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯君,吕和林,李安洪;顺层岩质边坡稳定性影响因素分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
2 钟卫;周德培;杨涛;冯君;;顺层岩石高边坡在卸荷条件下失稳长度的确定[J];四川建筑科学研究;2008年05期
3 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
4 肖建勋;程远帆;王利丰;;岩体结构面连通率研究进展及应用[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 李建林;陈兴周;;岩体破坏准则及其参数研究[J];地下空间与工程学报;2007年05期
7 徐筠;赵明阶;;节理裂隙岩体渐进破坏机理研究综述[J];地下空间与工程学报;2008年03期
8 李连崇;唐春安;梁正召;李根;;软弱夹层对深部地下洞室围岩损伤模式的影响[J];地下空间与工程学报;2009年05期
9 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
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林达明;尚彦军;吴锋波;张巍;张翔;;基于矿物结构与钻探的花岗岩地质强度指标研究及应用[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 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
3 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
4 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 李凯;张爱武;;基于激光点云的粮仓储粮数量测量方法[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 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
3 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
4 朱超;大瑞铁路罗家村隧道地质环境与工程稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
5 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年
6 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
7 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
8 柳群义;红层路堑边坡稳定性与防治研究[D];中南大学;2010年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦明东;三维激光扫描技术在工业检测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 王晶;数字摄影技术在矿山提升设备变形监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 于虎;基于LMS的数字煤场系统的研究[D];山东科技大学;2010年
4 李亚帮;膨胀性充填裂隙水力特性实验研究[D];郑州大学;2010年
5 徐义洪;渗流作用下深部矿场采动围岩的传热机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 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
7 施万利;基于双目立体视觉的人脸三维数据获取方法研究[D];河南工业大学;2010年
8 李红卫;陡倾顺层岩质高边坡变形破坏机理及防治措施的合理配置研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
9 王兴悦;三维鞋底花纹的重构和匹配[D];南昌大学;2010年
10 高亮;浅埋及软弱破碎围岩条件下大跨度隧道施工关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈才明,张雷,宋浩军,杨朝辉;数字地质编录中的产状量测[J];北京测绘;2001年04期
2 路兴昌;张艳红;;基于三维激光扫描的空间地物建模[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年01期
3 吴静;靳奉祥;王健;;基于三维激光扫描数据的建筑物三维建模[J];测绘工程;2007年05期
4 徐文学;江涛;康志忠;;基于区域生长法激光扫描数据平面特征提取[J];测绘科学;2008年S1期
5 黄承亮;向娟;;基于三维TIN的格网化点云数据特征提取[J];测绘科学;2010年S1期
6 张帆;黄先锋;李德仁;;基于球面投影的单站地面激光扫描点云构网方法[J];测绘学报;2009年01期
7 娄国川;赵其华;;基于三维激光扫描技术的高边坡岩体结构调查[J];长江科学院院报;2009年09期
8 刘求龙;胡伍生;;利用点云数据进行惠泉变电站三维重建[J];地矿测绘;2009年04期
9 路明月;何永健;;三维海量点云数据的组织与索引方法[J];地球信息科学;2008年02期
10 何秉顺;赵进勇;王力;魏建军;李自繁;丁留谦;;三维激光扫描技术在堰塞湖地形快速测量中的应用[J];防灾减灾工程学报;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 蔡润彬;地面激光扫描数据后处理若干关键技术研究[D];同济大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 喜文飞;激光点云数据压缩的精简研究[D];昆明理工大学;2011年
2 李天兰;三维点云数据的处理与应用[D];昆明理工大学;2011年
3 潘建刚;基于激光扫描数据的三维重建关键技术研究[D];首都师范大学;2005年
4 马立广;地面三维激光扫描测量技术研究[D];武汉大学;2005年
5 袁夏;三维激光扫描点云数据处理及应用技术[D];南京理工大学;2006年
6 李寒;基于激光扫描数据的三维场景重建技术的研究[D];大连理工大学;2006年
7 董秀军;三维激光扫描技术及其工程应用研究[D];成都理工大学;2007年
8 贾棋;建筑物三维模型重建的方法与实现[D];大连理工大学;2008年
9 聂建辉;大规模散乱点云数据后处理技术研究[D];大连海事大学;2009年
10 徐文学;地面三维激光扫描数据分割方法研究[D];山东科技大学;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 文海家,张永兴;山区建设场地高切坡稳定性评估概要[J];地下空间;2002年04期
3 刘建永;赵现立;;基于数字摄影测量的战场地形信息快速获取[J];兵工自动化;2007年03期
4 郑汉球,洪立波,陶福海;工程测量技术的发展和我们的对策[J];北京测绘;1996年01期
5 郭术义,邓文怡,刘国忠,赵维伦,吕乃光;立体摄影测量系统的现状与进展[J];北京机械工业学院学报;1999年01期
6 陆际联;交会相机的3-D空间重构[J];北京理工大学学报;1990年01期
7 石永泉,吴光琳,胥建华,肖圣泗;SDQ-91型随钻岩芯定向测量仪的研制[J];成都理工学院学报;2000年04期
8 邓荣贵,付小敏,邓林;四川宝珠寺水库滑坡地质灾害及典型滑坡特征分析[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005年05期
9 洪立波;我国城市测量技术发展现状与成就[J];测绘工程;1998年03期
10 戴晨光,张永生;基于数字摄影测量的虚拟地形生成技术[J];测绘工程;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 盛业华;赵晓虎;宋金铃;;矿山地表塌陷区的数字地面摄影测量监测技术[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
2 李元海;彭辉;靖洪文;;数字照相量测在岩土工程中的应用新进展[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡国飞;三维数字表面去噪光顺技术研究[D];浙江大学;2005年
2 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9条
1 惠增宏;激光三维扫描、重建技术及其在工程中的应用[D];西北工业大学;2002年
2 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
3 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
4 伍毅;三维扫描信息获取的深度图像配准算法设计及开发[D];浙江大学;2005年
5 潘建刚;基于激光扫描数据的三维重建关键技术研究[D];首都师范大学;2005年
6 马立广;地面三维激光扫描测量技术研究[D];武汉大学;2005年
7 李晓娟;图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 许文学;大型天线测量方法研究及应用[D];解放军信息工程大学;2006年
9 陈强;交通事故现场勘查快速测绘系统的研究[D];西华大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高秀娟;杨伟华;;三维激光扫描测量技术及在测绘领域的应用[J];黑龙江科技信息;2010年35期
2 向娟;李钢;黄承亮;蒲玲媛;;三维激光扫描单点定位精度评定方法研究[J];海洋测绘;2009年03期
3 孙德鸿;刘世晗;刘丽惠;;三维激光扫描在岩画保护中的应用[J];测绘通报;2011年01期
4 马素文;;三维激光扫描在测量中的应用现状[J];山西建筑;2011年09期
5 刘卫华;黄润秋;裴向军;董秀军;韩祥森;;危岩体调查及稳定性工程地质分类方法探讨[J];地下空间与工程学报;2007年S1期
6 徐晓雄;刘松林;李白;;三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用[J];中国测绘;2009年02期
7 周华伟;朱大明;瞿华蓥;;三维激光扫描技术与GIS在古建筑保护中的应用[J];工程勘察;2011年06期
8 谢瑞;胡敏捷;程效军;张京男;周适;;三维激光HDS3000扫描仪点位精度分析与研究[J];遥感信息;2008年06期
9 陈永剑;张锦;;地面激光扫描系统在矿区构筑物变形监测中的应用研究[J];科技情报开发与经济;2009年12期
10 赵晓明;洪波;;三维激光扫描仪应用技术研究[J];价值工程;2010年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 张爱武;;三维激光扫描及其应用处理技术[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 潘加保;江苏沿海滩涂DEM产品通过专家论证[N];中国测绘报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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 吴志勇;岩体结构信息化处理及工程应用[D];成都理工大学;2003年
3 刘阳;下颌运动虚拟还原以及相关生物力学研究[D];南方医科大学;2008年
4 贺汇文;秦岭变质岩区岩体结构特征及公路边坡稳定性研究[D];长安大学;2009年
5 刘杰;水工岩体结构三维精细建模与曲面块体分析理论与应用研究[D];天津大学;2009年
6 韩爱果;坝基岩体质量量化分级及图形展示[D];成都理工大学;2002年
7 卢书强;澜沧江糯扎渡水电站开挖边坡稳定性工程地质系统研究[D];成都理工大学;2007年
8 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
9 刘高;高地应力区结构性流变围岩稳定性研究[D];成都理工大学;2002年
10 巨能攀;大跨度高边墙地下洞室群围岩稳定性评价及支护方案的系统工程地质研究[D];成都理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张文;基于三维激光扫描技术的岩体结构信息化处理方法及工程应用[D];成都理工大学;2011年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 朱文武;基于标靶控制的三维激光扫描点云数据配准研究[D];中国地质大学(北京);2012年
7 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
8 王潇潇;地面三维激光扫描建模及其在建筑物测绘中的应用[D];中南大学;2010年
9 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
10 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
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