基于徕卡测量机器人的边坡监测系统研究

摘要

随着人类对大自然的改造进程逐渐加快，原有自然地貌不断遭受破坏，造成地质条件失稳，引发山体滑坡。滑坡灾害会毁坏城镇、村庄、铁路、公路、航道、房屋、矿山企业等，造成人员伤亡和财产损失;更为甚者，滑坡形成的堰塞湖和泥石流等次生灾害，造成更为严重的破坏损失，因此有滑动隐患的边坡都应进行变形监测以判断其稳定性，最大限度减少和避免灾害损失。徕卡TS30测量机器人是徕卡公司研发的高精度测量设备，搭载多测回测角机载软件，广泛应用于边坡监测项目中。本文主要根据定期边坡监测特点并结合工程实际情况，基于徕卡TS30测量机器人进行边坡监测系统研发，实现了数据导入、数据质量检查、差分计算、平差计算、三维地形图显示、点位查询、数据分析、生成报表、边坡稳定性预报等功能，可在野外现场观测后很短的时间内进行边坡坐标计算以获得监测点变形量，准确获取边坡的稳定情况，为边坡治理提供决策依据。
　　本研究主要内容包括：①原始数据格式分析与数据库设计；②工程项目信息管理研究；③数据处理方法研究；④数据分析方法研究；⑤边坡安全预警方式研究；⑥边坡安全监测系统开发。通过工程应用，该系统可以实现边坡监测数据的自动化处理与分析，具有较大应用潜力，成果在西部落后山区边坡监测工作中具有一定推广价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状和发展动态

1．3 目前边坡监测存在的问题

1．4 本文主要研究内容和技术路线

1．4．1 本文主要研究内容

1．4．2 本文研究的技术路线

1．5 本章小结

第二章 变形监测概念与数据处理原理

2．1 变形监测概念与监测方法

2．1．1 变形监测的基本概念

2．1．2 变形监测的主要技术方法

2．2 方向观测法计算与平差原理

2．3 极坐标与三角高程测量计算原理

2．4 监测点测量精度评定与稳定性判断

2．4．1 变形监测精度评定方法

2．4．2 监测点稳定性判断

2．5 实时差分改正模型

2．6 本章小结

第三章 边坡监测系统软硬件介绍

3．1 徕卡TS30测量机器人及机载软件介绍

3．1．1 徕卡TS30测量机器人介绍

3．1．2 多测回测角机载软件介绍

3．2 边坡监测系统开发平台

3．2．1 Visual Basic6．0相关概念

3．2．2 SQL Server 2012的相关概念

3．3 TS30测量机器人测量过程

3．3．1 多测回测角软件操作过程

3．3．2 TS30测量机器人自动测量过程

3．4 本章小结

第四章 边坡监测系统设计

4．1 系统总体结构设计

4．2 SQL Server数据库设计

4．2．1 TS30测量数据类型分析

4．2．2 SQL Server数据库常用字段类型

4．2．3 数据库表字段设计

4．3 Visual Basic程序设计

4．4 VB访问SQL Server数据库

4．4．1 VB与SQL Server数据库连接

4．4．2 原始数据导入数据库

4．4．3 VB调用数据库数据

4．5 本章小结

第五章 边坡监测系统开发

5．1 作业管理模块

5．1．1 新建作业

5．1．2 打开作业

5．1．3 数据导入

5．2 数据管理模块

5．2．1 测点查询功能

5．2．2 点位布设图查看

5．2．3 查看三维地形图与等高线图

5．2．4 照片管理

5．3 数据处理模块

5．3．1 数据质量检查

5．3．2 差分模型改正

5．3．3 平差计算

5．3．4 坐标计算

5．4 数据分析模块

5．5 报表管理模块

5．6 边坡安全预警管理模块

5．6．1 预警指标与预警值设计

5．6．2 安全预警等级设计

5．6．3 报警方式设计

5．7 本章小结

第六章 工程实例应用

6．1 奉溪高速公路大坪滑坡工程概况

6．2 大坪滑坡水文地质条件

6．3 大坪滑坡安全状况

6．4 监测网点布设与监测方式

6．5 系统综合应用

6．6 本章小结

7．1 结论

7．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果