隧道及地下空間結構變形的數(shù)字化攝影測量與監(jiān)測數(shù)據(jù)處理新技術研究.pdf

1、本文著眼于工程實際，針對地下隧道工程特別是大型和超大型隧道工程的特點，研究開發(fā)了一套基于數(shù)字化近景攝影測量的非接觸式的隧道變形監(jiān)測系統(tǒng)，并對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理新技術進行了研究。 本論文的內容主要包括以下幾個方面： 1.第一章對隧道變形監(jiān)測技術及攝影測量的發(fā)展和應用進行了總結回顧，同時對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理技術的研究現(xiàn)狀及問題進行了綜述，并簡要介紹了本論文研究的工程背景及研究的創(chuàng)新性和主要內容； 2.攝像機標定的原理和技

2、術：第二章在總結前人研究成果的基礎上，提出了適合現(xiàn)場使用的標定方法，研制了相關設備，給出了具體作業(yè)流程和相應的計算機程序； 3.基于相對定向的物方坐標測量：第三章根據(jù)相對定向的基本原理，采用P-H算法，以射影幾何為工具，提出了模型坐標的具體求解算法，并編制了相應的計算機程序，同時還給出了進行模型連接和不同坐標系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)比較的坐標變換方法； 4.數(shù)碼照片的預處理和像點坐標量測：第四章利用數(shù)字圖像處理技術提出了對數(shù)碼照片進

3、行預處理的基本方法，并在此基礎上編制了像點坐標的量測程序，同時進行了試驗檢驗； 5.數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)DPDT簡介：第五章簡要介紹了自行研制的數(shù)字化攝影測量變形觀測系統(tǒng)的基本構成及其功能，并給出了支持軟件DPDT的算法特點和使用范圍； 6.隧道變形的數(shù)字化攝影測量試驗及結果分析：第六章根據(jù)本論文所提出的具體方法，進行了隧道變形的數(shù)字化攝影測量模擬試驗和現(xiàn)場工業(yè)性試驗，給出了具體的試驗結果及結果分析； 7.不同期觀

4、測數(shù)據(jù)的處理—變形監(jiān)測中的自由網平差與變形分析：第七章具體論述自由網平差的基本理論及在攝影測量中的應用，通過實際觀測結果給出了基于自由網平差理論的變形分析實例，解決了不同期觀測坐標基準的統(tǒng)一問題，特別是如果采用相同近似值系統(tǒng)進行自由網平差，即可消除不同期觀測基準不一致的差異。 8.土木工程變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的多尺度分析：第八章主要討論小波分解的基本理論及其在土木工程變形監(jiān)測中的應用，包括去噪、觀測精度評定、趨勢項提取、不同周期性成分分

5、離等內容，通過具體實例展示了多尺度分析方法的具體應用； 9.基于神經網絡的隧道變形預測模型：第九章根據(jù)神經網絡的基本原理，研究了隧道變形預測的神經網絡模型，以實測數(shù)據(jù)為基礎建立了變形預測的BP模型和模塊化組合神經網絡模型，并對模型的預測能力進行了比較分析，提出了實際使用時應注意的問題； 10.基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的土木工程安全性判斷：第十章論述了非線性科學的基本原理，并對相關理論方法在土木工程安全監(jiān)測中的應用進行了嘗試性研究，得