近景攝影測量系統(tǒng)在相似材料模型試驗(yàn)中的應(yīng)用研究.pdf

1、相似材料模型試驗(yàn)已成為研究巖層移動(dòng)及破壞規(guī)律不可或缺的方法之一，其中位移測量的精度將直接影響對模型力學(xué)行為的深入分析。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和高分辨率數(shù)碼單反相機(jī)的普遍推廣，近景攝影測量系統(tǒng)在相似材料模型試驗(yàn)的位移監(jiān)測中得到廣泛的應(yīng)用。
　　本文針對目前近景攝影測量系統(tǒng)在相似材料模型試驗(yàn)位移監(jiān)測中存在的精度欠佳問題，采用實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的研究方法，分別探討不同因素對近景攝影測量系統(tǒng)解算精度的影響并制定了一套最佳的數(shù)據(jù)

2、采集方案，同時(shí)提出了基于整體最小二乘法的羅德里格旋轉(zhuǎn)矩陣坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，最后對礦山開采沉陷相似材料模型的位移監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。論文主要研究內(nèi)容和研究成果如下：
　?。?）不同因素對近景攝影測量系統(tǒng)解算誤差的影響，分別探討了拍攝光照環(huán)境、攝站位置、觀測距離與布點(diǎn)方案等，并針對其具體的影響因素進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)分析，確定了最佳觀測方案以使系統(tǒng)解算達(dá)到最佳精度。
　　（2）針對近景攝影測量系統(tǒng)的靜態(tài)變形工程中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型存在的不足，

3、提出基于整體最小二乘法的羅德里格旋轉(zhuǎn)矩陣坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，將不同開挖階段的各坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)原點(diǎn)實(shí)施重心化處理，并采用整體最小二乘法對誤差方程進(jìn)行求解，試驗(yàn)證實(shí)此模型在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度上有了一定程度的提升。
　?。?）制作了相似材料模型試驗(yàn)，使用本文總結(jié)的最佳觀測方案對模型試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，同時(shí)利用提出的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型分析了不同開挖階段的監(jiān)測點(diǎn)位移變化，實(shí)現(xiàn)了地表及巖層變形的定量化分析，為礦區(qū)開采沉陷提供了預(yù)測工作，便于采取相應(yīng)的保護(hù)措