基于三維激光掃描技術(shù)的地表變形監(jiān)測.pdf

1、三維激光掃描技術(shù)作為近年來發(fā)展起來的高新技術(shù)，能夠快速地、高精度地、密集地，以非接觸方式直接獲取研究對象表面的空間三維數(shù)據(jù)，改變了傳統(tǒng)的單點變形觀測技術(shù)，使傳統(tǒng)的“點測量”方式變?yōu)椤靶螠y量”方式。因此，將三維激光掃描技術(shù)引入到地表變形監(jiān)測領(lǐng)域中，具有重要的理論與現(xiàn)實意義。與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，三維激光掃描技術(shù)提高了自動化提取信息的程度，它不需要布設(shè)測點，能夠密集地、全面地對測區(qū)進行數(shù)據(jù)采集，相當于布設(shè)了一個高密度的網(wǎng)狀變形監(jiān)測網(wǎng)，為變形監(jiān)

2、測的研究提供了更為全面的實測數(shù)據(jù)。
　　三維激光掃描技術(shù)獲取的大面積地形點云模型是以離散采樣點為基元的幾何模型，不能直接應用于變形監(jiān)測領(lǐng)域，需要通過數(shù)字描述、圖形圖像表達等方式重建地表曲面，從而提取不同時期地形表面的變形情況。本文針對激光掃描技術(shù)獲取的點云數(shù)據(jù)的海量性，提出利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法進行曲面重建，分別模擬出兩期點云數(shù)據(jù)的曲面及兩期點云數(shù)據(jù)的下沉曲面，不僅可得出整個區(qū)域的下沉情況，并能直接獲取任意一點的下沉值。
　　論

3、文的主要研究成果如下：
　?。?）利用增加尺度的參數(shù)優(yōu)化法對點云數(shù)據(jù)進行坐標系的統(tǒng)一，實例驗證該方法的精度比七參數(shù)法和極坐標法的精度都高，為研究兩期點云數(shù)據(jù)的變形提供了基礎(chǔ)。
　?。?）研究利用B樣條最小二乘逼近方法進行曲面重建，在Matlab中的實現(xiàn)結(jié)果表明該方法的擬合精度非常高，但是該方法需要對每一點都要進行最小二乘計算，運算量大，運算時間長；使用較少的點數(shù)不僅使得擬合的曲面連續(xù)性差，而且丟失了大量的細節(jié)信息，背離了應用