基于近景摄影测量技术的矿区边坡变形监测及应用

【摘要】：数字近景摄影测量技术具有其自身的优势所在,首先它是一种非接触性测量方法,不伤及被测物体。其次,它采集数据速度非常快、精度高且易存储。除了以上,还有信息容量大,而且可重复使用等优点。因为具有这些优点,使得近景摄影测量技术比较适用于测量包含有大量测量信息的目标体,还能在较合适的距离拍摄较危险的摄影对象,提高了安全系数,尤其当监测对象是一些特殊地形,本文就以露天矿边坡为例来进行研究。本文利用数字近景摄影测量方法,进行矿区边坡的变形监测,发挥近景摄影测量的优势来寻求新的应用领域。 数码相机这一种数字摄影设备,是数字近景摄影测量的采集数据的工具。其以低廉的价格,稳定的技术性等特点,在近景摄影测量技术领域得到广泛的应用,也得到学者专家们的越来越多的关注和研究。本论文利用标定内方位元素后的非量测相机来实现矿区边坡的三维坐标测量,并对标定出的相机的畸变参数对测量结果的影响程度进行研究分析。 本论文首先对常用坐标系、内外方位元素和共线共面方程等近景摄影测量的基本理论,进行了简单的介绍,这是整个论文的理论根据。然后对于几种学者们常用的解析方法和标定方法,从中选取适合本实验的解析方法和标定方法对非量测实验相机进行内方位元素和镜头畸变参数的标定。对于利用普通数码相机来实现近景摄影测量方案,就必须设置人工标志,在后期处理中用来识别目标体的特征点和观测点。所以本论文在讨论研究了人工标志的形状大小和背景颜色后,结合露天矿实地的拍摄环境,选取了较为适合的人工标志的类型及位置分布。在外业采集数据时需遵守相关的拍摄原则,取得合格的影像数据后,利用多基线数字近景测量软件LensphotoV2.0,对影像数据进行专业的处理与解算,得到实验所需的三维坐标及相关位移量,然后将得到的三维坐标结果与全站仪采集到的监测数据进行对比分析。论文的最后一部分是对完成的实验及相关研究工作进行了总结,也提出了一些在实验中出现的不足之处,对以后的研究工作提出了展望。