皖江城市带长江河势变化近景摄影测量技术研究——以大通镇和悦洲监测为例

摘要

皖江城市带是安徽省经济发达、人口密集的重要工业走廊，是国家级承接产业转移示范区，皖江城市带长江河势变化与洲滩综合利用对该区域建设与发展具有非常重大的意义。而滑坡变形监测又是其必不可少的重要环节。自然灾害预警的及时与否直接关系到城市建设的安全与人民的切身利益。然而，近年来由滑坡引发的事故屡见不鲜，为此，安徽省长江河道管理局特别重视对边坡的监测及安全预警。
　　为了克服常规边坡监测的不足，人们开始研究数字化近景摄影测量的方法。随着数码相机的不断更新与换代，数字图像处理技术以及摄影测量理论的持续完善，近景摄影测量技术在边坡监测中的应用开始受到更多的重视。特别是单反数码相机的出现，大大降低了数字近景摄影测量的入门门槛，为边坡监测提供了新的方法。运用近景摄影测量技术对边坡上的测点进行拍摄，同时利用测量机器人测出测点的坐标，然后通过软件生成边坡的三维表面模型。正是这些优点，使得近景摄影测量技术更适用于边坡监测，在合适的距离下拍摄危险的目标，提高了安全系数，尤其适用于一些特殊的监测体。
　　本文以正在变形期的大通镇和悦洲的边坡为案例，考虑到长江两岸地势的复杂性，传统的监测方法难以实施变形监测。GPS测量法、高性能免棱镜全站仪在滑坡监测中虽然也有应用，但比较耗时费力，容易受到场地的限制。因此，利用近景摄影测量技术来实现既定的目标，有其不可替代的优势。依据边坡周边环境的特点，重点分析了如何布设控制点与监测点，如何利用非量测相机佳能5D MarkⅢ拍摄所得相片，通过近景摄影测量Lensphoto2.0软件来解算数据，构建边坡的三维表面模型，从而达到边坡监测的目的。同时简单分析了几种不同的相机检校方法，也提出了一些问题，对以后的研究工作进行了展望。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 滑坡监测的现状

1．3．2 数字近景摄影测量现状

1．3．3 数字近景摄影测量应用于滑坡监测的可行性分析

1．4 研究课题

1．4．1 研究内容及项目来源

1．4．2 研究目标

1．4．3 研究思路

1．4．4 前期实验基础和改进方案

1．4．5 论文结构安排

1．5 本章小结

第二章 数字近景摄影测量基础

2．1 数码相机

2．2 数码相机成像模型

2．2．1 数码相机线性成像模型

2．2．2 数码相机非线性成像模型

2．3 数字近景摄影测量常用坐标系

2．4 共线方程

2．5 本章小结

第三章 非量测数码相机的检校与实现

3．1 非量测数码相机的检校原理与内容

3．1．1 非量测数码相机的检校原理

3．1．2 非量测数码相机的检校内容

3．2 常用的非量测相机检校方法

3．2．1 三维控制场的相机检校

3．2．2 二维控制场的相机检校

3．2．3 光束法平差

3．3 影响相机检校结果精度的因素

3．4 基于共面条件的连续像对相对定向检校的方法

3．5 本章小结

第四章 控制点与监测点的布设

4．1 控制点的选取与埋设

4．1．1 控制点的选取要求

4．1．2 控制点的埋设

4．1．3 控制点与监测点坐标的获取

4．2 控制点的布设与优化

4．2．1 控制点标志的选择与控制网的布设

4．2．2 控制点网型对摄影测量精度的影响

4．3 本章小结

第五章 近景摄影测量在边坡监测中的应用实例

5．1 边坡监测背景介绍

5．1．1 边坡概况

5．1．2 数字近景摄影测量工程应用简介

5．2 相机检校

5．3 控制点布设

5．4 数据处理与测量结果

5．5 生成边坡三维表面模型

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况