航测数字制图在公路勘察设计中的应用

航测数字制图在公路勘察设计中的应用

一、航测数字化测图在公路勘察设计中的应用(论文文献综述)

魏华洁[1](2021)在《基于机载LiDAR数字化测图的高精度工程勘测设计一体化技术研究》文中进行了进一步梳理针对传统工程勘测技术勘测精度较低、耗时长的问题,该文提出了基于机载LiDAR数字化测图的高精度工程勘测设计一体化技术。首先分析了基于机载LiDAR数字化测图技术在等高线勘察、纵断面勘察、横断面勘察中的优点;然后设计了仿真试验,根据机载LiDAR数字化测图的原理,总结了该方法在高精度工程勘测设计一体化中的应用流程。结果表明该技术的勘测精度可达90%以上,且耗时均在2min以内。

王荔[2](2020)在《BIM三维地质建模技术在边坡稳定性分析中的应用研究》文中研究说明随着工程要求的不断提高,边坡工程得到了快速发展,超高边坡、复杂边坡和新型支挡技术不断涌现,边坡工程也更具个性和复杂性,这对边坡工程各阶段工作都提出了更高的要求。BIM作为信息化技术,将推动传统建设工程行业向数字化、智能化发展,在道路和桥梁工程的初步应用中已取得了重要成果。将BIM技术引入边坡工程中,也必然能够带来质量和效率的提升。首先,本文介绍BIM技术应用和三维边坡稳定性分析在国内外的研究现状;总结了BIM的概念和优势,分析了国内BIM技术推广现状和面临的问题;针对各BIM平台的特点,对比分析了各平台的优势和适用领域;并结合边坡工程专业特点,研究了BIM技术在边坡勘察、设计和施工中的应用价值。然后,依托实际边坡工程项目,将无人机航测技术与BIM建模技术相结合,探究了航测数据的获取与处理,以及BIM三维地质建模技术建立三维边坡模型的技术路线。结果表明,基于欧特克BIM平台的Civil 3D建模软件,利用无人机航测的地形曲面数据和克里金插值法加密后的钻孔数据,建立边坡三维地质模型具有很好的可行性。进一步,BIM软件与数值分析软件结合,将BIM模型转换为数值分析模型,采用三维有限元强度折减法分析了开挖过程中和抗滑桩加固后边坡的稳定性,进行施工过程中边坡安全状况的动态评价,并结合监测数据验证了数值分析模型的适用性。最后,对比分析二维与三维边坡稳定性分析结果,得出端部效应对二者的差异影响显着;通过理论推导和ABAQUS数值计算,分析了粘聚力、内摩擦角和重度变化时,滑动面位置的响应情况;进一步探究了参数变化对二维和三维边坡稳定性分析结果差异的影响规律。结果表明:c、φ以相同的折减系数折减时,不会影响滑动面位置;当c值增大时,滑动面越深、越缓,滑体体积越大,端部效应越明显,二维和三维边坡稳定性分析结果差异越大;当φ和γ增大时,滑动面越浅、越陡,滑体体积越小,端部效应越弱,二者的差异越小。

汤新能[3](2020)在《高精度无人机遥感技术在山区公路地质选线中的应用研究》文中研究表明随着“一带一路”、“西部大开发”等国家发展战略的实施和推进,国家高速公路网逐步向地质条件复杂的山区完善。传统的公路选线设计理念,侧重政治、经济、国防等方面要求,对于地形地貌、构造、水文等地质条件考虑较少,导致滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害问题频发,不仅增加工程建设成本,甚至危及人民的生命财产安全,随着工程经验的积累,地质条件在公路选线中的地位进一步提高,工程地质选线已成为行业研究热点;无人机遥感技术具有操作灵活、成本低、精度高等优势,能有效解决传统地质调查的交通不便、危险性高、通视条件差等问题,将外业工作转为在室内进行,是未来山区公路地质选线的发展趋势。本文以广西某高速公路改扩建项目为背景,针对山区公路地质选线中无人机遥感技术应用问题进行研究,并基于ArcGIS Engine开发一套辅助公路选线系统,推进无人机遥感技术在山区公路地质选线中的应用。主要研究内容和成果如下:(1)山区无人机遥感系统配置研究针对山区地形地貌特点,以操作灵活、续航时间、任务荷载重量、图像获取精度等参数为控制目标,通过对比分析现行设备的技术参数与技术水平,拟定多旋翼无人机,配备多组大容量电池,搭载五镜头倾斜相机等适合山区作业的无人机遥感系统方案。(2)高精度无人机遥感影像获取技术研究针对山区地形高差过大,调整地面分辨率、飞行高度和重叠度等航线规划参数,按照不同地形条件选择全野外、航线网或区域网像控点布设方法,根据网络信号覆盖程度选择传统或网络RTK测量方式,快速高效地获取无人机遥感影像。(3)无人机遥感影像处理技术研究将多源数据进行坐标转换,结合像控点数据进行空中三角测量,获得每张像片所需的外方位元素;针对影像数据的畸变、视觉效果不佳和图幅较小的问题,选用反解法、SIFT算法、搜索最佳缝合线等进行影像处理,得到高精度的三维模型和4D产品等成果。(4)高精度无人机遥感技术辅助公路选线系统设计与实现利用Visual Studio平台、ArcGIS Engine组件、SQL Server数据库等开发工具进行高精度无人机遥感技术辅助公路地质选线系统的开发,实现三维实景模型展示、地质灾害点数据管理、公路地质选线等功能。(5)高精度无人机遥感技术的工程应用将高精度无人机遥感技术应用到广西某高速公路扩改建工程项目中,选取哈瓦四轴八旋翼测绘无人机,搭载五镜头倾斜相机组成的无人机遥感系统,布设30个像控点并进行精确测量,获取36590张原始航片,运用Context Capure等软件对无人机遥感影像进行空中三角测量等处理,获取三维模型和4D成果,最后使用开发的高精度无人机遥感技术辅助公路选线系统完成该项目的工程地质选线。

陈锦生[4](2019)在《大型带状三维地理环境建模及其选线应用方法研究》文中提出我国中长期铁路网规划勾绘了“八纵八横”的高铁蓝图,近年来铁路投资的持续增加对铁路设计的周期和质量提出了更高的要求。智能铁路建造要求在线路勘察、设计、施工及运营等各个阶段实现与现代信息技术的深度融合。其中,如何融合现代测绘新技术,实现线路的三维地理环境建模是实现智能选线的关键支撑。因此,论文从地形、地质、地物、环境等因素的综合分析出发,研究大型带状三维地理环境建模及其选线应用方法,主要完成以下四方面工作:(1)基于现代测绘技术的三维地形建模方法以地形建模基本理论为基础,以多种主流测绘技术为技术支撑,研究基于无人机数据、既有地图数据、三维激光扫描数据的三维地形建模方法,建立选线区域三维地形。(2)不良地质三维建模及可视化表达方法研究三维地质环境建模方法,借助现代化勘察技术手段,获取选线区域不良地质信息,采用标准化数据处理流程实现空间与非空间地质数据的存储与查询;从数字高程模型理念出发,在GIS平台中完成选线区域平面及立体不良地质建模工作。(3)大型带状地理环境建模方法依据铁路带状选线的特征,运用ArcGIS软件强大的数据处理、空间分析、建模等功能,在已建立的三维地形上完成选线影响因子动态叠加,构建带状地理环境模型;对该模型进行表面分析得到重要的地形指标,缓冲区分析得到各影响因素的影响范围。(4)基于多源信息融合的选线方法应用地理数据库功能,将各种选线影响因子进行统一管理,实现多源数据的集成与融合;采用多目标决策理论,使用层次分析法,建立综合选线模型,运用成本距离算法获取最优线路方案;对不良地质区域选线方法进行了重点研究,以西康二线某滑坡工程为例,实现立体化的选线思路。

司大刚[5](2018)在《航空LiDAR技术在道路勘测设计中的应用》文中研究说明交通运输业是促进国民经济发展的基础性产业,在生产生活中发挥着十分重要的作用,道路信息的准确、高效获取与更新对于加快交通基础设施的建设具有极其重要的意义。公路的勘测从最初的方案规划到最后的施工图设计,每个阶段需要的勘测成果的精度等级和比例尺都不尽相同,因此,如何高效的获取和利用高精度、多尺度的海量信息是公路勘测不懈追求的目标。相比较其他测量手段,机载激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)技术是一种能够连续自动快速、高效获取高时空分辨率地球空间信息的技术,同时适用于林区、山区等地形特点,这对于公路勘测效率的提高有很大的帮助。本文依托广西高速公路工程项目阐述了机载激光雷达技术在道路勘测设计中的应用,所做的工作如下:(1)研究总结了国内外机载激光雷达技术的发展,介绍了LiDAR系统的组成、工作原理、技术优势、作业流程等;阐述了LiDAR技术在山区高速公路带状地形勘测设计中的应用,并对LiDAR技术的数据采集、数据处理和数字产品的制作做了详细介绍。(2)用Leica公司设备配套软件和Terra Solid软件的系列模块对机载LiDAR数据进行一系列的处理。包括IPAS软件对GPS及IMU数据进行处理;利用Terra Solid软件中的Terra Scan模块对激光点云进行滤波、分类,在Terra Modeler模块中对滤波后的激光点云进行重组,内插生成DEM,在Terra Photo模块中制作DOM,利用DOM矢量化法绘制1:2000数字线划图,制作完成断面图等。(3)利用全站仪、GPS-RTK测量方法对机载LiDAR数据产品精度进行检查,数字地面模型精度满足高速公路勘测规范要求,阐明了机载LiDAR技术用于高速公路勘测设计的可行性。(4)对内业利用点云数据制作的断面和外业利用全站仪、GPS-RTK测量的断面,在Autocad环境下统计分析误差的分布范围、误差和地形、误差与地貌、误差与地表覆盖物的关系,研究各种因素对数字地面模型精度的影响规律,进行相关数学精度的分析。实际应用表明,机载激光雷达技术不仅可以通过激光点云量测得到测区地形图,数字地面模型以及纵横断面图、工点图等丰富的数据产品,同时结合地物影像数据,增强了对地物的判别能力,在道路勘测设计领域中有着广阔的应用前景和技术优势。

张志涛[6](2018)在《基于点云数据的道路勘察设计技术研究》文中研究表明随着我国公路建设规模的迅速发展,公路的勘察设计效率低下、周期时间长、劳动强度大、质量不高等问题日益突出。与此同时,我国道路建设逐步开始向山区、植被覆盖密集等地形复杂多变地区推进,这就对道路勘察测量的精度、效率、可靠性提出了更高的要求。如何快速、高效的获取高精度地形图,将成为我国道路勘察设计亟待解决的问题。本文将倾斜摄影和激光雷达LIDAR两种先进测量技术引入到道路勘察测量中,将有效的解决道路勘察设计中的难题,提高测量效率、缩短周期、测量精度,进而提高道路路线设计的质量和水平。本文的主要研究内容如下:(1)通过调研,总结了目前道路勘察设计现状与不足,提出了采用点云数据生成的高精度数字地面模型,用以满足道路勘察设计对基础数据的要求。(2)深入研究了无人机倾斜摄影和激光雷达测量技术的国内外发展现状,以及各自的工作原理、系统组成,并总结了无人机飞行平台的分类和优缺点,从原理上分析了测量精度的决定因素。(3)主要研究了无人机倾斜摄影,进行外业测量的主要流程。分析了数码相机的误差来源和误差原理,通过室内实验场法,用光束法平差原理检校相机外方位元素,给出了航摄方案、时间设计,外控制点布设原则和方案等关键技术的遵守原则和注意事项。(4)在学习研究点云数据经典滤波算法的基础上,结合原理与公式对比其优缺点,基于数学模型假设,从初始种子点是否共线和自适应阈值两方面,提出适合倾斜摄影点云的改进自适应移动曲面拟合算法,并给出具体流程以及评价方法。(5)在道路勘察设计上,对倾斜摄影和LIDAR测量点云精度,进行道路工程的适用性验证。基于点云数据的特征,提出了道路中线横断面高程具体算法以及土石方精确计算。(6)基于实际道路工程,提出了基于点云数据的道路勘察设计优化方案,与传统勘察设计相对比,提高了工作效率、降低人工野外作业量,进而提高道路路线设计水平,最后对优化方案进行了社会效益评价。

付超[7](2016)在《大数据时代公路勘测设计面临的机遇和挑战》文中提出经过几十年的发展,我国公路勘察设计技术取得了突出的成绩和显着的进步。随着通信技术、空间信息技术尤其是高分辨率卫星遥感技术、真三维可视化管理技术、激光雷达技术和全景影像技术等新兴技术的发展及其在公路勘察设计中应用,为我国公路勘察设计工作带来了新的发展机遇,从“十一五”到“十二五”,随着信息化和工业化的深度融合,如何快速获取高精度、海量信息的地形地貌等数据信息成为制约公路勘察设计的主要瓶颈之一,迫切需要明晰我国公路交通发展的时代特征,明确公路勘察设计技术的发展趋势和方向,充分利用大数据时代先进的信息处理技术、人工智能技术及移动通信技术等新兴技术手段,实现公路勘察设计技术的进一步改进、完善或创新,为公路交通行业的发展提供强有力的建设基础和技术支撑。本文通过回顾国内外道路发展历程,分析了公路发展与社会发展的关系,结合我国公路发展需求和现状,探索性提出了我国公路勘察设计技术发展趋势,阐述了公路勘察设计信息特征,分析了大数据在勘测设计中应用的优势和机遇,提出了我国道路勘测设计技术信息化发展可能面临的挑战,以期为我国公路勘察设计技术创新提供新的思路和途径。

张熙[8](2013)在《LiDAR技术在新疆公路勘测中的研究和应用》文中认为公路勘测是一个从宏观到微观,逐步深入、完善的过程,周期相对较长,特别是高等级公路,从最初的方案规划到最后的施工图设计一般都要几年以上,每个阶段需要不同精度等级和不同比例尺的勘测成果。在初步设计阶段主要需要常规的地形图产品,而在施工图设计阶段,则需要将高精度的地形地貌数据。因此,如何快速获取高精度、海量信息的地形地貌数据成为制约公路勘察设计的主要瓶颈之一。实现一次测量数据在公路勘察各阶段的全面应用,以减少外业工作量、提高工作效率、提升成果精度的作业技术和方法,这一直是公路工程测量不懈追求的目标。随后,数字摄影测量方法的出现,在一定程度上使工程测量的作业效率大大提高,迅速成为大面积工程测量的首选方法;同时,GPS辅助摄影测量又大大减少了外业控制测量的工作量,为工程单位广泛采用。但受人为因素和气候的影响,数字摄影测量方法普遍存在劳动强度大、周期长、工序多等缺点,同时通过立体像对匹配生成的DTM/DSM的精度比利用解析测图系统获得的同类产品的精度低,当相片纹理及对比度较弱时,阴影的影响会使精度下降,并且无法从根本上解决公路带状走廊的植被覆盖问题,使其在工程勘察设计中的应用受到一定的限制。目前,以激光扫描测距技术(Light Detection And Ranging,LiDAR)为代表的空间对地观测技术在三维空间信息获取方面取得了重大突破,为获取高时空分辨率的地球空间信息提供了一种全新的技术手段。机载激光雷达技术是基础地形数据获取的理想手段,该技术的广泛应用可以有效保证勘察设计的质量和工期,减少资源投入和排放,节省大量能源,推动公路勘察设计技术进步,其应用前景十分广阔,可贯穿应用于公路建设管理的各个阶段,服务于公路现代化建设事业。

崔恒宾[9](2012)在《数字地面模型原始数据采集方法与精度研究》文中研究指明当前,随着计算机技术、电子与信息技术、网络技术、空间技术的发展和各种测量高新技术的不断出现,使得公路勘察设计的测设手段得到了迅速的发展。航空摄影测量、遥感(RS)、全球卫星定位系统(GPS)、全站仪、数字化仪等已逐渐成为我国高等级公路测设中主要的地形数据采集方法和手段。地形数据是进行公路路线设计的基础数据,采集地形数据是建立数字地面模型的首要步骤。公路设计原始地形数据的来源一般有三种方法:采用航测方法从航测摄像片上获得数据;已有大比例尺地形图的数字化;野外实测采集地形数据。本文详细介绍了上述三种原始数据采集方法,叙述了各种方法的采集过程及采集后的数据处理;重点讨论了三种数据采集方法的采集精度及数字地面模型(DTM)的插值精度,为建立后的地面模型提供了精度保证;最后本文比较了三种数据采集方法各自的优缺点,得出了各采集方法在不同情况下的使用条件,对数字地面模型(DTM)的建立将会起到指导作用。本文结合贵阳至遵义公路扎佐至南白段改扩建工程数字地面模型,先利用GPS-RTK动态测量技术对数字地面模型范围内的点进行了高程实测,再对已建立的数字地面模型进行高程插值,将二者测得的高程进行对比,得出了检测点处的高程误差,对由航测数据建立的数字地面模型进行了精度分析。

杨长根[10](2009)在《基于虚拟环境选线系统的航测选线方法研究》文中提出铁路选线设计是一个集知识性、实践性于一体的多目标决策过程。该决策过程受包括地形、地貌、地质、水文、土地利用及既有工程等庞大信息在内的客观因素影响较大;同时,还必须顾及工程投资及工程使用期内全部运营费用以及国家、地方有关用地规划、经济发展与国防政策等主观因素。选线设计过程就是在综合考虑自然环境、社会环境和生态环境的前提下,在生成尽可能多的线路比选方案中,根据建设铁路的主观需要,比选出(最)优或(最)满意线路方案。现状计算机辅助线路设计系统,在信息整合集成和高效管理利用上存在不足,这源自于其并未真正意义上实现现代软、硬件系统集成服务于铁路选线设计过程。特别是虚拟现实技术等高新技术暂未融入现状计算机辅助线路设计系统中去,而不能为工作者提供一个三维可视化设计平台,并且在选线资料及时获取和选线信息高效提取利用上,也面临效率不高的繁冗现象,从而不能为设计人员提供一个理想设计境界。因此,本文基于虚拟环境选线系统的航测选线方法研究,以成昆铁路线航摄资料为基础数据,通过数字摄影测量系统等设备高效、快速、自动地获取高精度的选线资料,并在虚拟环境选线系统下实施了三维可视化动态选线,这种以现代软、硬件工具为依托的全新设计模式,实现了理想设计境界下的创造性选线设计。基于虚拟环境选线系统的航测选线方法研究,从理论到实践的角度论证了这种崭新设计模式的实践性、合理性和科学性。论文主要研究内容及研究结果如下:1、集成应用现代软、硬件系统服务于铁路选线设计过程,探讨将航测选线技术与虚拟环境选线系统相结合的现代航测选线技术应用模式。2、结合铁路选线系统以数字地形图辅助分析地形特征的需求,对数字摄影测量系统功能进行了二次应用开发,以Pro600符号库(*.rsc)为基础,建立了满足选线系统所需的工程符号库和模型库,奠定了数字摄影测量系统获取选线所需数字地形信息基础。3、针对选线系统对地形信息的需求和数字摄影测量处理地形信息的特点,探讨了基于数字摄影测量系统直接获取高精度数字地形模型数据和正射影像带状信息的方法,并统一了摄影测量系统输出信息与虚拟环境选线系统输入信息的数据结构和数据存储模式,为逼真反映客观世界的数模建立和三维虚拟环境的构建提供了地形信息基础。4、依据本文研究探讨的基于虚拟环境选线系统的航测选线设计应用模式,以成昆铁路线航摄资料为基础数据,通过数字摄影测量系统和虚拟环境选线系统等现代软、硬件工具的集成使用,完成了从航带规划,数字地形信息获取,到基于影像环境选线等步骤的整个试验选线设计过程,验证了基于虚拟环境选线系统的航测选线设计技术的可行性。

二、航测数字化测图在公路勘察设计中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、航测数字化测图在公路勘察设计中的应用(论文提纲范文)

(1)基于机载LiDAR数字化测图的高精度工程勘测设计一体化技术研究(论文提纲范文)

1 引言
2 机载LiDAR数字化测图技术的优点
    2.1 等高线勘察
    2.2 纵断面勘察
    2.3 横断面勘察
3 应用
    3.1 机载LiDAR数字化测图技术
    3.2 构建一体化的工作模式
4 试验分析
5 结束语

(2)BIM三维地质建模技术在边坡稳定性分析中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 BIM在建筑工程行业应用的研究现状
        1.2.2 三维边坡稳定性分析的研究现状
        1.2.3 现有研究的不足
    1.3 本文主要研究内容
第二章 BIM基本理论及平台对比
    2.1 BIM基本理论
        2.1.1 BIM的概念和定义
        2.1.2 BIM的优势
        2.1.3 BIM的应用现状及推广方向研究
    2.2 BIM平台的对比分析与选择
    2.3 BIM在边坡工程中的应用价值研究
        2.3.1 BIM在边坡勘察中的应用价值
        2.3.2 BIM在边坡设计中的应用价值
        2.3.3 BIM在边坡施工中的应用价值
        2.3.4 边坡工程中BIM技术推广及模型应用方向
    2.4 无人机航空摄影测量技术
        2.4.1 无人机航空摄影测量方法
        2.4.2 无人机航摄数据三维建模
    2.5 本章小结
第三章 基于BIM技术的三维边坡建模
    3.1 工程概况
        3.1.1 项目背景
        3.1.2 滑坡体空间形态
        3.1.3 滑坡体基本特征
    3.2 无人机航测数据获取
        3.2.1 拍摄航线设计
        3.2.2 无人机航测数据提取与处理
        3.2.3 点云下采样
    3.3 建立边坡三维地质模型
        3.3.1 建立地表模型
        3.3.2 创建地层曲面
        3.3.3 生成地质实体
        3.3.4 勘查信息录入
    3.4 本章小结
第四章 基于BIM模型的三维边坡稳定性分析
    4.1 BIM模型编辑与导入
        4.1.1 BIM模型编辑
        4.1.2 导入数值分析软件
    4.2 有限元强度折减法
        4.2.1 强度折减法的基本原理
        4.2.2 边坡失稳的判断依据
        4.2.3 屈服准则
    4.3 开挖过程中边坡稳定性分析
        4.3.1 未支护路堑边坡稳定性分析
        4.3.2 不同台阶开挖时边坡稳定性分析
    4.4 抗滑桩加固边坡稳定性分析
    4.5 现场监测数据对比分析
        4.5.1 监测内容及方法
        4.5.2 监测数据与数值分析结果对比分析
    4.6 本章总结
第五章 二维与三维边坡稳定性分析结果差异研究
    5.1 二维与三维边坡稳定性分析结果对比分析
    5.2 参数对滑动面位置的影响规律分析
    5.3 土体参数对二维和三维边坡稳定性分析结果差异的影响规律分析
        5.3.1 粘聚力的影响
        5.3.2 内摩擦角的影响
        5.3.3 重度的影响
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢

(3)高精度无人机遥感技术在山区公路地质选线中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高精度无人机遥感技术研究现状
        1.2.2 山区公路地质选线研究现状
        1.2.3 GIS技术开发与应用研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
第2章 山区无人机遥感系统配置研究
    2.1 无人机遥感系统组成
    2.2 无人飞行器系统选择
        2.2.1 飞行器平台
        2.2.2 动力系统
        2.2.3 飞行控制系统
        2.2.4 数据传输系统
        2.2.5 发射与回收系统
    2.3 任务荷载系统选择
    2.4 地面辅助系统选择
    2.5 本章小结
第3章 高精度无人机遥感影像获取技术研究
    3.1 无人机遥感影像获取流程
    3.2 资料收集整理
    3.3 像控点布设和测量
        3.3.1 像控点的布设
        3.3.2 像控点的测量
    3.4 航线规划
        3.4.1 确定航测范围和划分航摄分区
        3.4.2 航线规划参数设计
        3.4.3 航线敷设
    3.5 飞行检查
    3.6 本章小结
第4章 无人机遥感影像处理技术研究
    4.1 无人机遥感影像处理流程
    4.2 坐标系统及坐标转换
        4.2.1 常用的坐标系统
        4.2.2 坐标转换
    4.3 空中三角测量
    4.4 无人机影像几何畸变校正
    4.5 无人机图像增强
    4.6 无人机影像拼接
        4.6.1 无人机影像匹配
        4.6.2 无人机影像融合
    4.7 三维模型重建
    4.8 生成4D产品
        4.8.1 数字地表模型DSM生成
        4.8.2 数字正射影像图DOM生成
        4.8.3 数字线划地图DLG生成
    4.9 本章小结
第5章 高精度无人机遥感技术辅助公路选线系统设计与实现
    5.1 山区公路地质选线方法
    5.2 系统总体设计
        5.2.1 系统开发平台
        5.2.2 系统总体架构
    5.3 系统数据库设计
    5.4 系统功能模块设计
        5.4.1 数据管理模块
        5.4.2 地图浏览模块
        5.4.3 地质选线模块
    5.5 本章小结
第6章 工程应用
    6.1 工程概况
    6.2 工程地质条件
        6.2.1 地形地貌
        6.2.2 地层岩性
        6.2.3 气象水文
        6.2.4 水文地质
        6.2.5 地质构造及地震
    6.3 山区无人机系统配置
    6.4 无人机遥感影像获取
        6.4.1 像控点布设和测量
        6.4.2 航线规划
        6.4.3 影像拍摄
    6.5 无人机遥感影像处理
        6.5.1 坐标系统确定
        6.5.2 Context Capture影像处理
        6.5.3 处理成果
        6.5.4 DLG生产
    6.6 公路地质选线
    6.7 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文和参与的项目
致谢

(4)大型带状三维地理环境建模及其选线应用方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究及应用现状
        1.2.1 铁路工程勘测设计技术发展概况
        1.2.2 地形三维可视化技术发展概况
        1.2.3 三维地质建模技术发展概况
    1.3 主要研究方法和内容
    1.4 技术路线
2 现代三维地形建模理论及方法
    2.1 三维地形建模理论
    2.2 基于无人机的三维地形建模方法
        2.2.1 无人机航测技术简介
        2.2.2 三维地形构建
    2.3 基于既有地形图的三维地形建模方法
        2.3.1 基于既有电子地形图的三维地形建模
        2.3.2 基于数字栅格地图的三维地形建模
    2.4 基于三维激光扫描三维地形建模方法
        2.4.1 三维激光扫描技术简介
        2.4.2 基于点云数据的三维地形建模方法
    2.5 本章小结
3 不良地质建模理论及方法
    3.1 三维地质建模理论
    3.2 不良地质信息的获取和处理
        3.2.1 不良地质信息获取
        3.2.2 地质数据规范化处理
    3.3 三维不良地质建模
        3.3.1 平面不良地质建模
        3.3.2 立体不良地质建模
    3.4 本章小结
4 大型带状地理环境建模及分析方法研究
    4.1 数据准备
    4.2 带状DTM构建
    4.3 地理环境建模
        4.3.1 概述
        4.3.2 选线影响因子的构建和叠加
    4.4 带状三维实体模型分析
        4.4.1 基于栅格数据的表面分析
        4.4.2 缓冲区分析
    4.5 本章小结
5 基于多源信息融合的选线方法研究
    5.1 综合选线模型的建立
        5.1.1 地理数据库简介
        5.1.2 基于AHP的线路影响因素分析
        5.1.3 模型构建
    5.2 基于GIS的线路决策方法实现
        5.2.1 理论及方法
        5.2.2 最优成本路径分析
    5.3 不良地质区域选线方法研究
        5.3.1 滑坡区选线
        5.3.2 风沙区选线
        5.3.3 泥石流区选线
        5.3.4 岩溶区选线
        5.3.5 采空区选线
    5.4 选线应用
        5.4.1 工程概况
        5.4.2 滑坡体三维建模
        5.4.3 立体化线路方案设计
    5.5 本章小结
6 结论及展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(5)航空LiDAR技术在道路勘测设计中的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 国内外机载激光雷达技术的发展与研究现状
        1.2.1 国外发展与研究现状
        1.2.2 国内发展及研究现状
    1.3 本文研究的目的和主要内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 文章结构
2 机载激光雷达测量系统
    2.1 机载激光雷达系统介绍
        2.1.1 广域差分GPS/IMU组合系统
        2.1.2 激光测距单元
        2.1.3 激光扫描单元
        2.1.4 数码照相系统
        2.1.5 中心控制单元
    2.2 机载激光雷达测量对地定位基本原理
    2.3 机载激光雷达测量技术的优势
    2.4 道路勘测设计的内容
    2.5 机载激光雷达系统作业流程
        2.5.1 飞行准备
        2.5.2 航线设计
        2.5.3 航线检查与地面模拟飞行
3 广西高速公路勘测应用
    3.1 项目概况介绍
    3.2 项目成果规格及相关精度指标要求
    3.3 技术路线设计
    3.4 航空摄影测量
        3.4.1 航摄设备
        3.4.2 检校场设计
        3.4.3 测区航线布设及航飞前测试
    3.5
        3.5.1 地面基准站布设与观测
        3.5.2 航飞数据采集
        3.5.3 数据检查
    3.6 质量控制
        3.6.1 数据文件
        3.6.2 POS数据
        3.6.3 地面基站数据
        3.6.4 点云数据
        3.6.5 影像数据
4 LiDAR数据处理
    4.1 LiDAR数据处理作业流程
    4.2 数据预处理
        4.2.1 GPS数据差分
        4.2.2 激光点云解算
        4.2.3 影像解算
        4.2.4 航摄数据预处理得到的数据
    4.3 点云数据后处理
        4.3.1 激光点云数据航带匹配与检校
        4.3.2 点云滤波分类
        4.3.3 DEM及等高线制作
    4.4 空三加密
        4.4.1 使用设备及软件
        4.4.2 空三加密精度
        4.4.3 加密点量测
    4.5 数字地形图的制作
        4.5.1 数字地形图数据的质量要求
        4.5.2 立体采集
    4.6 地形图编辑
        4.6.1 作业内容
        4.6.2 作业要求
    4.7 纵横断面图制作
        4.7.1 断面生产技术要求
        4.7.2 断面生产数据格式
        4.7.3 制作断面文本文件
5 项目成果精度检查与分析
    5.1 数字地面模型精度检查
        5.1.1 数字地面模型高程精度的检测
        5.1.2 工点图平面精度的检测
    5.2 中桩高程精度检查
        5.2.1 精度统计
        5.2.2 误差分析
结论
致谢
参考文献

(6)基于点云数据的道路勘察设计技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景、目的和意义
        1.1.1 研究的背景
        1.1.2 研究的目的及意义
    1.2 我国道路勘察现状及发展趋势
        1.2.1 我国道路勘察现状
        1.2.2 我国道路勘察存在的问题
        1.2.3 未来道路勘察发展方向
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 论文的主要内容及技术路线
        1.4.1 主要内容
        1.4.2 技术路线
第二章 无人机倾斜摄影和机载激光雷达技术
    2.1 无人机倾斜摄影测量技术
    2.2 无人机倾斜摄影测量系统的组成
        2.2.1 无人机飞行平台
        2.2.2 飞行控制与导航系统
        2.2.3 测量设备
        2.2.4 数据传输系统
        2.2.5 地面监测系统
    2.3 机载激光雷达(LIDAR)技术
    2.4 机载激光雷达系统
        2.4.1 机载激光雷达系统工作原理
        2.4.2 机载LIDAR系统组成
        2.4.3 激光扫描测距系统
    2.5 本章小结
第三章 点云获取关键技术
    3.1 非量测数码相机的检校
        3.1.1 数码相机的误差
        3.1.2 数码相机的检校内容和方法
    3.2 航摄分区
    3.3 航摄时间
    3.4 航线设计
    3.5 像控点布设
        3.5.1 像控点的布设分类
        3.5.2 像控点布点原则
        3.5.3 像片控制点的布设方案
        3.5.4 像控点测量
    3.6 本章小结
第四章 点云数据处理
    4.1 点云滤波原理
    4.2 点云滤波经典算法
        4.2.1 基于数学形态学的滤波
        4.2.2 基于坡度的滤波算法
        4.2.3 基于不规则三角网加密滤波算法
        4.2.4 移动曲面拟合滤波算法
        4.2.5 改进自适应移动曲面滤波算法
    4.3 点云滤波方法评价
    4.4 本章小结
第五章 点云在道路路线勘察设计中的应用
    5.1 在道路勘察测量上的可行性研究
        5.1.1 勘察测量精度要求
        5.1.2 无人机航测精度
    5.2 点云数据在道路路线勘察设计中应用
        5.2.1 基于点云的道路选线设计
        5.2.2 基于点云的道路平面、纵断面设计
        5.2.3 基于点云的道路横断面土石方计算
    5.3 基于点云数据的道路勘察设计方案优化
        5.3.1 传统的道路勘察设计
        5.3.2 基于点云数据的道路勘察优化设计
    5.4 社会经济效益评价
        5.4.1 效率评价
        5.4.2 效益评价
    5.5 本章小结
第六章 主要研究成果与展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果
致谢

(7)大数据时代公路勘测设计面临的机遇和挑战(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 大数据时代特征分析
    1.4 研究内容
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 道路发展历程及时代特征分析
    2.1 道路与公路
        2.1.1 道路的涵义
        2.1.2 公路的涵义
    2.2 道路的起源及发展
        2.2.1 中国古代道路
        2.2.2 西方古代道路
        2.2.3 西方近代公路
        2.2.4 中国近代公路
        2.2.5 中国现代公路
    2.3 现阶段公路交通特征分析
        2.3.1 智慧化
        2.3.2 环保化
        2.3.3 平安化
        2.3.4 综合化
    2.4 本章小结
第三章 我国公路勘察设计技术发展趋势分析
    3.1 公路勘测技术发展现状
        3.1.1 高分辨率卫星遥感技术
        3.1.2 航空摄影测量
        3.1.3 数字摄影测量
        3.1.4 高精度GPS-RTK测量
        3.1.5 车载激光测量
        3.1.6 数字化地形图
        3.1.7 无人机航测
    3.2 公路设计技术发展现状
        3.2.1 公路设计发展阶段
        3.2.2 公路设计方案优化
        3.2.3 公路设计方案评价
        3.2.4 公路设计系统
    3.3 我国公路勘察设计技术发展趋势分析
    3.4 本章小结
第四章 大数据时代公路勘察设计发展的机遇和挑战
    4.1 公路勘察设计信息特征分析
    4.2 大数据时代公路勘察设计的机遇
        4.2.1 高分辨率遥感测图技术
        4.2.2 海量数据存储技术
        4.2.3 Hadoop MapReduce技术
        4.2.4 GIS空间数据管理技术
    4.3 大数据时代公路勘察设计的挑战
        4.3.1 数据的管理与清洗
        4.3.2 数据处理与可视化
        4.3.3 数据的安全与隐私
        4.3.4 数据的接口与标准化
    本章小结
结论
    主要研究成果
    尚待进一步研究的问题
参考文献
致谢

(8)LiDAR技术在新疆公路勘测中的研究和应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 LiDAR 技术的发展
    1.3 LiDAR 技术的特点
    1.4 LiDAR 对传统公路勘察设计的改变
    1.5 论文研究内容
第2章 三维激光扫描技术原理
    2.1 LiDAR 系统原理
        2.1.1 脉冲激光测距原理
        2.1.2. 相位法测距基本原理
    2.2 机载 LIDAR 构像方程
        2.2.1 机载激光雷达系统的坐标系统
        2.2.2. 坐标系统间的转换关系
        2.2.3 扫描方式
        2.2.4 相关参数
    2.3 机载 LiDAR 系统组成
    2.4 LiDAR 数据及主要种类
        2.4.1 点云数据
        2.4.2 波形数据
        2.4.3 影像数据
第3章 机载 LiDAR 系统数据获取
    3.1 机载 LiDAR 系统简介
    3.2 机载 LiDAR 数据获取流程
        3.2.1 LiDAR 设备指标分析
        3.2.2 公路勘察飞行设计特点
        3.2.3 飞行设计流程
        3.2.4 地面控制
        3.2.5 数据采集
第4章 机载 LiDAR 数据处理
    4.1 激光数据预处理软件及流程
        4.1.1 激光数据预处理软件
        4.1.2 激光数据预处理流程
    4.2 激光数据后处理软件及处理流程
        4.2.1 激光数据后处理软件
        4.2.2 激光数据后处理流程
第5章 数据成果制作
    5.1 DEM 制作
    5.2 DOM 制作
    5.3 DLG 生产技术流程
第6章 LiDAR 在公路勘测中的应用
    6.1 成果数据应用简介
        6.1.1 点云数据应用
        6.1.2 DEM 数据应用
        6.1.3 DOM 应用
        6.1.4 DLG 应用
    6.2 工程应用案例
        6.2.1 京新高速甘肃明水至新疆哈密段
        6.2.2 连霍高速公路吐鲁番-和田及伊尔克什坦联络线阿克苏-喀什段
        6.2.3 LiDAR 数据应用效果
第7章 结论
附件
参考文献
致谢
作者简历

(9)数字地面模型原始数据采集方法与精度研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 传统公路测设方法存在的问题
        1.1.2 公路测设—体化集成系统
    1.2 数字地面模型在公路路线设计中的应用
    1.3 地形数据采集方法简介
    1.4 本文的研究思路及主要研究内容
        1.4.1 本文的研究思路
        1.4.2 本文的主要研究内容
第二章 公路航空摄影测量数据采集与处理
    2.1 航空摄影测量及其在公路测设中的应用
        2.1.1 航空摄影测量的发展
        2.1.2 航空摄影测量在公路测设中的应用
    2.2 航测数据采集
        2.2.1 航测数据采集的方法
        2.2.2 航测数据采集的内容和要求
    2.3 航测数据采集的质量保证措施
        2.3.1 航测精度的保证措施
        2.3.2 航测数据采集的质量控制
    2.4 航摄测量数据的 DTM 高程插值精度
    2.5 本章小结
第三章 数字化仪数据采集与处理
    3.1 数字化仪基本原理与作业方式
        3.1.1 数字化仪的基本结构和工作原理
        3.1.2 数字化仪与计算机的连机数据采集
    3.2 数字化仪的坐标转换与图纸变形纠正
        3.2.1 两种坐标系统之间的变换
        3.2.2 地形图图纸变形纠正
    3.3 数字化仪数据采集的可靠性和精度问题
    3.4 数字化仪采集数据的 DTM 高程插值精度
    3.5 本章小结
第四章 野外实测数据采集与处理
    4.1 全站仪采集地形数据
    4.2 全站仪测图的精度保证
    4.3 GPS 数据采集与处理
        4.3.1 GPS 在公路航测方面的应用
        4.3.2 GPS-RTK 动态定位在公路路线勘测中的应用
    4.4 野外实测数据的 DTM 高程插值精度要求
    4.5 本章小结
第五章 数字地面模型原始数据采集方法比选与精度分析实例
    5.1 数字地面模型原始数据采集方法的比选
        5.1.1 数字地面模型原始数据采集方法的比较
        5.1.2 数字地面模型原始数据采集方法的选择
    5.2 数字地面模型精度分析实例
        5.2.1 项目背景
        5.2.2 贵遵公路数字地面模型
        5.2.3 航测数字地面模型的精度检测
    5.3 本章小结
第六章 结语
    6.1 总结
    6.2 需要进一步研究的问题
参考文献
致谢

(10)基于虚拟环境选线系统的航测选线方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 航测选线技术研究发展概况
        1.2.2 计算机辅助线路设计研究发展概况
    1.3 论文主要研究内容
第二章 虚拟环境选线系统基本原理
    2.1 虚拟环境选线系统构成原理
        2.1.1 虚拟环境选线系统的构成框架
        2.1.2 虚拟环境选线系统自然环境建模
        2.1.3 虚拟环境选线系统智能环境建模
    2.2 基于虚拟环境选线系统的铁路选线技术
        2.2.1 基于虚拟环境选线系统的铁路选线设计实现原理
        2.2.2 线路方案动态设计
第三章 航测选线基本原理
    3.1 航测选线概述
    3.2 航测选线实现原理
        3.2.1 航带规划设计
        3.2.2 航摄像片影像摄影规律
        3.2.3 航摄像片空间解析原理
    3.3 航摄像片选线
        3.3.1 航摄像片选线概述
        3.3.2 航摄像片选线设计步骤
第四章 基于虚拟环境选线系统的航测选线原理及实施技术
    4.1 基于虚拟环境选线系统的航测选线原理
        4.1.1 航测选线准备
        4.1.2 航测选线资料的获取概述
        4.1.3 航测选线技术在虚拟环境选线系统中的应用原理
    4.2 数字摄影测量系统的二次开发
        4.2.1 数字摄影测量系统线性符号库的概述
        4.2.2 线型库说明
        4.2.3 线型库的定义
        4.2.4 线型定义注意事项
        4.2.5 线型库的应用
    4.3 基于数字摄影测量系统的数字地形数据获取
        4.3.1 基于数字摄影测量系统获取高精度数字高程模型(DEM)
        4.3.2 基于数字摄影测量系统获取正射影像图(DOM)及镶嵌图
        4.3.3 基于Helava生成的DEM内插数字线划图(DLG)
    4.4 虚拟环境选线系统的三维地理环境构成原理
        4.4.1 基于数字地形模型和正射影像的三维选线地理环境
        4.4.2 基于数字地形信息和真实影像的立体三维漫游地理环境
第五章 基于虚拟环境选线系统的作业模式及案例
    5.1 航带规划与航测信息获取
    5.2 数字地形信息提取
    5.3 基于虚拟环境选线系统的选线设计过程
        5.3.1 项目建立及环境建模
        5.3.2 线路方案设计、计算及建模
        5.3.3 方案信息输出
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文

四、航测数字化测图在公路勘察设计中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于机载LiDAR数字化测图的高精度工程勘测设计一体化技术研究[J]. 魏华洁. 勘察科学技术, 2021(05)
  • [2]BIM三维地质建模技术在边坡稳定性分析中的应用研究[D]. 王荔. 长安大学, 2020(06)
  • [3]高精度无人机遥感技术在山区公路地质选线中的应用研究[D]. 汤新能. 武汉工程大学, 2020(01)
  • [4]大型带状三维地理环境建模及其选线应用方法研究[D]. 陈锦生. 兰州交通大学, 2019(04)
  • [5]航空LiDAR技术在道路勘测设计中的应用[D]. 司大刚. 兰州交通大学, 2018(03)
  • [6]基于点云数据的道路勘察设计技术研究[D]. 张志涛. 河北工业大学, 2018(07)
  • [7]大数据时代公路勘测设计面临的机遇和挑战[D]. 付超. 长安大学, 2016(02)
  • [8]LiDAR技术在新疆公路勘测中的研究和应用[D]. 张熙. 新疆农业大学, 2013(05)
  • [9]数字地面模型原始数据采集方法与精度研究[D]. 崔恒宾. 长安大学, 2012(07)
  • [10]基于虚拟环境选线系统的航测选线方法研究[D]. 杨长根. 西南交通大学, 2009(S1)

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航测数字制图在公路勘察设计中的应用
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