普通數(shù)碼相機(jī)在隧道變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、對(duì)于隧道工程而言，無論是其建設(shè)還是運(yùn)營(yíng)階段，隧道結(jié)構(gòu)體的安全性總是工程技術(shù)人員最關(guān)心的問題之一。隧道工程結(jié)構(gòu)體的建造和使用過程中，由于受到各種外部或者內(nèi)部因素的作用，其有可能發(fā)生變形從而給隧道的正常運(yùn)營(yíng)帶來災(zāi)害。因此，對(duì)隧道進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)有著非常重要的意義：及時(shí)掌握隧道的安全狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提早整治隧道病害，預(yù)防事故出現(xiàn)。
　　數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)用于土木工程結(jié)構(gòu)體的變形觀測(cè)一直是人們關(guān)注的方向。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，工作時(shí)不用接觸測(cè)

2、點(diǎn)，而且數(shù)據(jù)獲取迅速，自動(dòng)化程度高。在數(shù)字近景攝影測(cè)量新技術(shù)和普通數(shù)碼相機(jī)分辨力不斷提高的推動(dòng)下，普通數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用于近景攝影測(cè)量。鑒于傳統(tǒng)的變形量測(cè)方法在隧道內(nèi)作業(yè)時(shí)有很多不足，本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上將基于普通數(shù)碼相機(jī)的數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)引入隧道的變形監(jiān)測(cè)。研究基于非量測(cè)普通數(shù)碼相機(jī)，在有限的狹小空間條件下，進(jìn)行變形測(cè)量的可行性，并開發(fā)了相應(yīng)的隧道變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：
　　(1

3、)設(shè)計(jì)并建立室外三維控制場(chǎng)，本文的三維控制場(chǎng)建立在隧道出洞口，利用全站儀完全自由設(shè)站的方法獲取控制場(chǎng)內(nèi)控制標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo)。
　　(2)利用室外三維控制場(chǎng)對(duì)本文所用的佳能60D數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行檢校，確定佳能60D數(shù)碼相機(jī)的構(gòu)像畸變系數(shù)及其內(nèi)方位元素。在確定相機(jī)的畸變問題時(shí)采用k、p系數(shù)法(數(shù)學(xué)畸變模型)，并給出了精度評(píng)定，結(jié)果表明：本文標(biāo)定算法的單位權(quán)中誤差達(dá)到了0.26像素。
　　(3)對(duì)近景攝影測(cè)量的坐標(biāo)系做了深入的分析與研究，

4、給出了隧道近景攝影測(cè)量工程獨(dú)立坐標(biāo)系的建立方法，有效地解決了后方交會(huì)模型中因外方位角元素的初始值過大而導(dǎo)致的不收斂問題，并在實(shí)際工程實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。
　　(4)對(duì)近景攝影測(cè)量的常用理論進(jìn)行了研究，把后方交會(huì)前方交會(huì)交替迭代計(jì)算模型應(yīng)用于工程實(shí)踐，計(jì)算精度達(dá)到了1mm以下。
　　(5)給出了隧道裂縫量測(cè)的近景攝影測(cè)量新方法，這種方法非常適用于做裂縫變化的監(jiān)測(cè)工作，通過工程實(shí)例證明其精度能夠達(dá)到1mm以下，滿足隧道變形監(jiān)測(cè)中裂