论文部分内容阅读
随着各种国民经济建设的蓬勃发展，各种建设项目也不断增加，而在实际工程应用中，土石方开挖的设计是一个不容忽视的问题，它是施工组织设计的一个重要组成部分，其准确性的大小直接会影响到工程造价的控制和施工组织问题，此外，其中的挖方填方也会影响到工程征地的范围大小。故施工过程中的土石方工程是实践项目中必不可少的子项目。土石方开挖填筑工程是工程建设项目中必不可少的一项序列工程，主要起到平衡项目建设中设计标高的作用。具有施工工程量大、劳动繁重、施工条件复杂等特点，特别是在大型开发建设项目中，土石方开挖是一个无法避免的工作，并且土石方一般会堆存至排土（渣）场，而对其方量量测一直是个难题，如何快速相对准确地对弃渣场方量进行量测一直是工程界研究的问题。传统的土方量计算方法根据计算过程对地面地形的简单复杂程度适应性大致可以分为断面法、方格网法和散点法等几种，这几种传统的计算方法都有自身的特点和适用条件，但共同的缺点即是计算精度往往达不到较高要求。而随着数字信息化时代的快速发展，摄影测量学的基础理论、研究范围及内容也随之进行着革命性的改变，它在信息采集、数据分析及应用前景方面正逐步进入数字信息化阶段，这样，影像信息技术在水电工程建设中也变得越来越重要，而近景影像技术是水电工程中不可或缺的地面监测手段，它主要被用于解决水电工程现场的快速信息获取、空间信息的可视化分析应用和影像工程信息的自动处理等技术难题，随着数码相机的不断普及和数字化建设步伐的加快，故当前近景数字影像技术主要对普通数码影像技术的应用方面进行重点研究，而对单片摄影技术及影像处理技术的应用研究也是迫在眉睫，这对完善国家摄影测量体系及国民经济建设发展有着非常重大的现实意义。针对大型在排弃渣场方量的量测问题，本文对相关问题进行探讨，并取得了相关的成果。文章首先就土石方工程的涵义及其研究背景进行了简单表述，并分析了国内外对方量计算方法的研究现状，然后对方量计算方法中的传统计算法方格网法、断面法、基于数字高程模型方法等和非接触式方量测算法三维激光扫描方法、合成孔径雷达干涉测量方法、近景摄影测量方法等算法进行了分别论述和归纳总结，从不同角度对这一类计算方法作了比照，并将其优缺点进行分析，总结出其在大型建设项目中的缺憾性，然后根据大型在排弃渣场面积大、高度高、通视条件受限等特点，提出了一种基于单片摄影测量技术的排土场方量监测方法。其基本思路是通过对数码相机采用张正友的平面格网法进行相机标定，然后利用单相机旋转式摄影拍摄技术对弃渣场进行分层逐行扫描而获取弃渣场的数字影像数据，再对各个影像数据采用直接线性变换纠正方法进行影像纠正，并对纠正后的影像进行影像拼接，从而得到弃渣场的高清全景图像，并对全景图像分别进行俯视投影变换和侧视投影变换，以获取弃渣场俯视投影平面图和侧视投影平面图，从投影平面图中可以分别获取顶面与底面的面积和标高差，最后采用剖面法测算出弃渣场的体积而推算出弃渣场方量，达到对排土场方量监测的目的。以乌东德水电站建设项目为研究背景，将水电站中猪拱地在排弃渣场列为研究对象，对单片测量技术方量量测方法进行了工程实施，并测算出猪拱地弃渣场的弃渣方量。此外，本文结合相关影像工程的地质收录情况，并主要针对数字影像处理工程中的目标成像原理、目标体平面投影变换以及图像纠正与拼接技术等的相关理论和研究方法进行较为详细的论述，并通过这些相关理论及方法，实现了对大型在排弃土场的方量量测，同时，对该方法中方量量测精度问题及在进行图像处理工程中可能出现的难点或问题进行了分析与展望，明确了今后的学习和研究中的重点，以推动“数字中国”发展战略。