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沙坑及滑坡体的数码相机测量系统
发布者: 王慧青   发布时间: 2013-01-14   阅读: 154


 本成果就是采用数码相机快速对沙坑及滑坡体的体积、占地面积等数据进行准确测量。对沙坑的测量主要是为了对采挖后的沙石体积进行快速估算,用于对违法违规采砂的查处及施工土方量的估算;对滑坡体的测量主要是为了在滑坡发生后快速准确地估算出滑坡体的体积及土地破坏面积等数据,用于灾后评估。

     目前测量沙坑和滑坡体可采用如下几种手段:(1)全站仪或GPS测量,其测量原理是利用全站仪或GPS直接测量三维坐标并拟合出测量体形状,然后计算体积或面积等信息。采用高精度定位设备及加密测量点是该方法实现高精度测量的前提,此外,由于需要在沙坑内部(或滑坡体上)作业,因此作业难度大、存在很大的安全隐患。(2)三维激光扫描仪测量,其测量原理是通过断层扫描生成致密的测量体形状点云然后计算体积等信息,该方法具有自动化程度高、测量精度高的优点,但因设备过于昂贵很难推广;(3)基于数码相机的近景摄影测量方法:该方法提供比传统全站仪/GPS方法便捷的加密方式,减轻了工作量、提高了测量精度。由于多基于位置测量原理,未考虑体积的空间不变特性,且内业操作时往往需要手工在屏幕上设置同名点,对操作人员要求较高,效率难以令人满意。
     本成果简化了体积测量流程,实现一个照相机、一把皮尺、一台便携电脑(甚至PDA或智能手机)就可以实现野外快速实时地沙坑及滑坡体体积测量。成果基于先进的计算机图像处理技术实现了多个相片(像对)的自动匹配及人机交互修改,改变了以往手工选取同名点效率低下的问题;针对以往近景摄影测量多基于位置测量导致计算精度受限于位置测量仪器精度的问题,基于体积空间不变特性将绝对测量演化为相对测量,通过对特征点相对距离的标定,在相对坐标系内计算体积。产品便携易用、操作流程简便,能实现沙坑及滑坡体测量的现场数据采集、现场操作、现场体积计算并提供准真实感三维造型,且体积测量误差<0.5%。

      本成果研制过程中已申请6个国家发明及实用新型专利(已获授权发明专利3项),在国内外学术期刊发表论文十多篇,成果已经通过国家“十一五”课题验收,被认为成果在国内处于领先地位,并获2009年教育部科技进步一等奖。


      

 
 

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