文献综述
1.引言
随着国民经济和现代化建设的快速发展,各类大型工程建设,如矿山和能源工程等,随着工程的建设和运营,会相继的形成大量的边坡工程。如果发生边坡变形失稳,不光会对群众的性命带来不可估量的威胁,还会对国家经济建设产生严重的影响,在一定程度上也制约了国民经济的快速发展[1]。滑坡是我国山区常见的地质灾害,其灾害规模和影响范围仅次于地震、台风等,对灾区的居民造成了大量的人员伤亡和经济损失。因此,对边坡进行有效的监测至关重要。
传统的边坡监测手段大部分基于单点测量,如大地测量法包括水准仪、全站仪等高精度测量仪器。其测量精度高、操作简便,缺点为测量位置单一,布点数量有限,人力需求多,外业采集数据时间长效率低等难以满足社会经济发展的需求[2]。
目前,边坡变形监测手段逐步由单点测量模式向面式测量模式转变,如近景摄影测量、RS监测、GPS监测、INSAR监测以及三维激光扫描技术等[3]。
三维激光扫描可通过非接触和面量测全面自动快速准确地获取边坡表面点的高精度三维坐标信息和分辨率,所监测的区域与范围更加全面,并通过后续数据处理来构建三位模型来表现被测物体的空间信息。利用三维激光扫面技术结合地表实际情况,比对多期边坡点云建模数据得到边坡变形失稳的信息,对边坡进行有效的监测和滑坡预测。
2.国内外研究现状
20世纪90年代以来,三维激光扫描技术受到了国内外学者的广泛关注,在许多领域得到广泛应用。目前主要有以下几种主要研究方向。
⑴点云配准:吴玉泉等针对原始ICP算法的不足,利用基于校正点云主成分坐标系的配准算法,通过计算出最近点的欧式距离均值,依据自身主成分坐标系校正对应点云PC坐标轴的方向,完成点云的粗配准,并利用ICP算法实现点云的精配准。通过利用两种算法分别对两组点云数据进行处理及分析,结果表明,利用PCA粗配准 ICP精配准的方法[1]比传统的ICP算法更加高效及精准。通过滑块模拟试验,验证了三维激光扫描技术在边坡监测中的可行性和文中配准算法的精度可达到边坡监测的要求。
