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基于数字近景摄影测量的隧道变形监测研究
| 论文题名： | 基于数字近景摄影测量的隧道变形监测研究 |
| 关键词： | 摄影测量;隧道;变形监测;非量测相机;相机标定 |
| 摘要： | 随着经济建设的不断发展,国家对基础建设的投资不断加大,我国的隧道及地下工程数量也在逐年增加,但隧道建设中工程事故屡见不鲜。随着新奥法引入国内,人们开始重视对隧道及地下工程施工过程的监控量测。传统的监控量测是以全站仪和收敛仪等仪器为手段的量测方法,但这两种方法都有作业时间长与现场施工干扰等问题。 近年来,随着数码相机的不断发展,隧道工程安全监测领域中,人们开始重视了以数字化近景摄影测量为代表的非接触测量方法。本文着眼于工程实际,针对地下隧道工程的特点,开发了一套基于数字化近景摄影测量的隧道变形监测系统,通过本系统可以实现非接触测量,通过变形监测数据分析了隧道的稳定性情况。与传统的方法相比,该方法具有现场作业时间短、观测信息量大、自动化程度较高、操作简单及作业安全等优点。本文研究的主要内容包括以下几个方面: ①论述隧道在施工过程中光线不足,粉尘较重等情况下如何通过有效的手段来获取理想照片,以及如何对获取的相片进行处理。 ②介绍了近景摄影测量的基本理论及常用的解析方法,论述使用非量测相机进行隧道变形测量的方法和具体步骤,掌握相机的标定方法,使用Matlab工具箱中相机标定程序对相机进行标定。 ③对采集得到的数码照片进行图像处理,并在此基础上编制了用于像点坐标的量测程序。 ④介绍基于P-H算法的相对定向的基本原理,根据模型坐标的具体求解方法编制了相应的程序。 ⑤论述自由网平差的基本理论及在摄影测量中的应用,研究在隧道施工过程中,洞内没有固定的物方控制点的情况下,如何结合自由网平差方法,计算测点的物方坐标。并基于自由网平差理论,实现了不同时期观测坐标基准的统一。 ⑥编制程序以实现摄影测量应用于隧道变形监测,并介绍其基本构成与功能,对重庆市轨道交通6号线中梁山Ⅱ号隧道进行现场试验,并使用全站仪检验摄影测量的精度。 |
| 作者： | 王隆 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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