[發明專利]一種獲取滑坡高精度三維變形信息的方法

在審

• 申請號: 202110742165.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113701655A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 王晨輝;趙貽玖;程玉華;曹修定;郭偉;孟慶佳
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環境地質調查中心;電子科技大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/00;G01B7/004;G01B7/16;G01S19/14;G01B21/32
• 代理公司: 北京佐行專利代理事務所(特殊普通合伙) 11683
• 代理人: 王占愈;王二娟

本發明公開了一種獲取滑坡高精度三維變形信息的方法，根據待測滑坡體的設計施工圖以及三維激光掃描得到的點云數據信息，得到待測滑坡體的三維立體模型；對滑坡體進行單元劃分，將其劃分為設定邊長的多個立方體單元；建立滑坡獨立坐標系，并獲取每個立方體單元在滑坡獨立坐標系中的三維信息，并對相鄰立方體單元之間的距離進行約束；根據觀測得到的部分立方體單元的三維變形量，建立各立方體單元之間三維位置關系的平差方程組；對平差方程組進行求解，并依據待測滑坡體整體的求解結果，獲取待測滑坡體的高精度三維變形信息。該方法將幾何構型復雜的滑坡變形整體求解問題轉變為有限個簡單模型單元的求解問題，適用性強，能有效簡化運算。

技術領域

本發明涉及滑坡變形監測技術領域，尤其涉及一種獲取滑坡高精度三維變形信息的方法。

背景技術

大型工程的高精度變形監測工作，不僅可以確定建筑物的安全情況，對可能存在的安全問題進行及時發現排查以防事故的發生，而且對建筑物使用期限、安全運營能力評估等都具有重要意義。水庫滑坡是我國主要的地質災害類型，對于滑坡開展實時監測預警對于國家的經濟建設和發展具有重要意義?；麓蠖喽际堑刭|構造復雜且巖土特性不均勻的情況，在長時間各種力及自然因素的作用下，滑坡的滑坡體會出現變形及位移狀況，如果出現異常情況，但卻不能提前掌握了解，采取措施，一旦發生危險，后果不堪設想。

傳統的滑坡監測方法有水準儀、GNSS觀測站、裂縫計等。精密水準測量是獲取高精度沉降監測成果的最有效方法,但很多滑坡區域坡度陡、高差大,實際可實施的項目很少,測量也很困難；衛星定位GNSS監測可為滑坡監測提供連續、實時、高效的觀測定位,但一般觀測精度只能獲取離散點的地表位移數據,且垂直獲取離散點的地表位移數據位移精度較差；地面攝影與激光掃描及InSAR在滑坡監測項目中實際應用不多,還處于探索研究階段，獲取的變形成果精度較低；深部位移監測能比地面位移監測獲得更深層次反映滑坡變形動態的資料,是滑坡動態監測的重要手段之一，但測斜管的埋設工藝、數據采集及處理方法等如不當，取得的成果精度低、時效性不高。

發明內容

本發明的目的是提供一種獲取滑坡高精度三維變形信息的方法，該方法將幾何構型復雜的滑坡變形整體求解問題轉變為有限個簡單模型單元的求解問題，適用性強，能有效簡化運算。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種獲取滑坡高精度三維變形信息的方法，所述方法包括：

步驟1、根據待測滑坡體的設計施工圖以及三維激光掃描得到的點云數據信息，得到待測滑坡體的三維立體模型；

步驟2、基于所得到的待測滑坡體的三維立體模型，對滑坡體進行單元劃分，將其劃分為設定邊長的多個立方體單元；

步驟3、基于所得到的待測滑坡體的三維立體模型建立滑坡獨立坐標系，并獲取步驟2所劃分出的每個立方體單元在所述滑坡獨立坐標系中的三維信息，并對相鄰立方體單元之間的距離進行約束；

步驟4、根據多源傳感數據觀測得到的部分立方體單元的三維位移量，建立各立方體單元之間位置關系的平差方程組；

步驟5、聯合立方體單元位置信息的虛擬觀測方程、相鄰立方體單元之間的位置約束關系以及實測得到的部分單元體變形后的三維位置三種信息，對所述平差方程組進行求解，并依據待測滑坡體整體的求解結果，獲取所述待測滑坡體的高精度三維變形信息。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，上述方法將幾何構型復雜的滑坡變形整體求解問題轉變為有限個簡單模型單元的求解問題，適用性強，能有效簡化運算，對滑坡三維位移模型的建立及其高精度三維變形數據的獲取有重大的實用意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。