河流动床模型激光三维扫描数据应用研究

摘要

大型动床模型试验是研究黄河的有力工具，在治黄工作中扮演着重要角色。地形数据是在动床模型试验中必须采集的关键数据之一。目前，在黄河模型试验中，采用进口的GS200激光三维扫描系统完成地形数据的扫描工作。三维激光扫描的成果数据被称为点云，其中包含了大量空间点的三维坐标信息。三维激光扫描技术的应用极大的提高了模型地形量测的技术水平和工作效率，但在实际工作中，仍然存在两个问题：其一是地形扫描成果管理不规范，各次扫描工作缺少记录，成果分散保存；其二是三维扫描系统的配套软件没有地形剖面生成和套绘功能，操作复杂，使用不便。为解决这两个问题，开发了专用软件，满足模型试验人员的需要。地形剖面绘制软件采用VB．NET和Matlab混合编程技术，利用VB.NET语言编制软件界面，处理数据输入输入，利用Matlab的曲线拟和、图形处理功能，实现三维地形预览，地形剖面曲线拟合、套绘等功能。VB．NET和Matlab优点相互补充，取得了较好的编程效果。数据管理软件采用B/S结构，利用ASP技术进行开发，实现了用户管理、在线创建和管理项目文档、完成项目的浏览。点云数据的集中存储通过搭建FTP服务器实现。

目录

文摘

英文文摘

前言

第1章绪论

1.1研究背景

1.1.1黄河动床实体模型

1.1.2模型地形量测技术

1.1.3基于点的计算机图形学

1.1.4激光三维扫描的应用领域

1.1.5激光扫描技术在模型地形量测中的应用现状

1.2本文主要研究内容

第2章地形激光扫描特点分析

2.1扫描工作流程

2.2扫描设备

2.2.1硬件系统

2.2.2软件系统

2.3相关文件介绍

2.3.1扫描工程文件

2.3.2 ASCⅡ码文件

2.3.3 3Dipsos的后处理文件

2.3.4 RealWorks的后处理文件

2.3.5其它文件

2.4 小结

第3章地形剖面软件开发

3.1软件需求

3.1.1地形剖面图、套绘图简介

3.1.2目前地形剖面图、套绘图的制作方法

3.1.3软件应具备的功能

3.2开发平台

3.3软件设计与实现

3.3.1软件整体设计

3.3.2混合编程的实现

3.3.3利用地形剖面软件绘制剖面图、套绘图

3.4软件的打包与发布

3.4.1 Matlab运行环境的打包

3.4.2主程序的编译与打包

3.4.3在用户机器上安装SectionPainter

3.5 小结

第4章管理软件开发

4.1软件需求

4.1.1扫描工作与点云数据管理现状

4.1.2管理软件的功能

4.2软件设计

4.3开发平台

4.3.1网页开发

4.3.2数据库

4.3.3服务器

4.4软件实现

4.4.1登录界面

4.4.2已有项目的浏览

4.4.3添加项目

4.4.4编辑项目

4.4.5删除项目

4.4.6文件的上传

4.4.7 小结

第5章结论

致谢

参考文献