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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳明陽
研究生(外文):Ming-Yang Wu
論文名稱:應用全測站經緯儀與近景攝影測量技術於地滑災害地形測量之可行性研究
論文名稱(外文):Application of Total Station and Terrestrial Photogrammetry for Landslide Hazard Geography Survey
指導教授:蘇苗彬蘇苗彬引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:長距離雷射測距全測站儀近景攝影測量地滑土石流
外文關鍵詞:long distance laser range total stationterrestrial-photogrammetrylandslidedebris flow
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本文應用長距離雷射測距全測站儀搭配近景攝影測量技術,對於地滑災害現場進行現地地形量測,藉由現地量測成果分析比較,進行可行性評估研究。希望能夠提供較經濟且便利的地滑現地地形量測方式。
  長距離雷射測距全測站儀為長距離雷射測距儀及轉動伺服馬達搭配組合,擁有對於地形目標物進行三維空間掃描之功能;由於本身採用機械式旋轉機制,其本身掃描量測速率受到一定,導致所量測的點雲資料密集程度無法與三為雷射掃瞄儀相比,但也達到描述地形現況之功用;考量儀器本身成本、單站量測範圍及現地移動時,長距離雷射測距全測站儀現地量測則較佔優勢。如能搭配近景攝影測量所提供的不規則三角網格地形模組,則可解決長距離雷射測距全測站儀量測點雲間距過大之問題。
  經由現地實驗結果分析發現,主要誤差來源來自於地表植生之影響以及點雲資料分佈位置。如果能將主要誤差來源消除,長距離雷射測距全測站儀量測與近景攝影測量對於現地地形判釋上結果一致。可互相輔助兩種量測方式之缺點,提供大眾對於地滑災害現地地形量測之另外一種選擇。
Base on the application of long distance laser range total station and the terrestrial photogrammetry technology in landslide hazard field (the slipped slope and the debris flow), this research offer a more economic way to survey the landslide hazard field in the feasibility of the landslide hazard geography survey.
  The long distance laser range total station with a laser range finder and a rotate servo motor can scan the geography. Using the machinery type rotate mechanism limits the scanning speed. Even though the point clouds are not intensive as using a three dimensional scanner. However, the long distance laser range total station has a less instrument cost, a wilder range of survey and a more convenient movement than a three-dimensional scanner, but they are enough to describe the ground type state. The irregular triangular net mold groups offered by the terrestrial photogrammetry can solve the problem of the point cloud density.
In the analysis of experimental results, the main error comes from the surface vegetation and the position of point clouds. If the main error is eliminated, we will get the same results of the geography describing made by the long distance laser range total station survey and the terrestrial photogrammetry, and the defects of these two survey ways will be offset. It offers a new measuring choice of geography survey for the researchers.
總目錄
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 實驗地點 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 近代測量技術的發展概況 4
2.2 雷射測距技術發展 5
2.3 三維雷射掃瞄技術之應用 7
2.4 攝影測量技術發展 9
2.5 近景攝影測量技術之應用 10
2.6 點雲資料套疊 12
第三章 實驗儀器及原理 14
3.1 實驗儀器及軟體 14
3.1.1 自動追蹤全測站儀 14
3.1.2 影像測量軟體 17
3.2 三維雷射掃瞄測距原理 19
3.2.1 雷射測距理論基礎 19
3.3 近景攝影測量原理 23
3.3.1 攝影測量-以點為控制 24
3.3.2 攝影測量-以線為控制 28
第四章 實驗步驟 30
4.1 三維雷射掃瞄實驗步驟 31
4.1.1 選擇實驗地點 32
4.1.2 室內準備及實驗精度率定 32
4.1.3 現地勘查 33
4.1.4 導線測量相對座標建立;GPS點位測量 34
4.1.5 影像單像後方交會法計算 34
4.1.6 不合理點雲刪除 34
4.1.7 點雲資料套疊 35
4.1.8 點雲資料座標轉換 35
4.2 近景攝影測量實驗步驟 36
4.2.1 挑選實驗地點 37
4.2.2 室內準備及相機內方位參數率定 37
4.2.3 現地影像資料取得及外方位控制點座標建立 38
4.2.4 現地內外方位連結重建可否收斂 39
4.2.5 地形輔助線建立 39
4.2.6 現地地形三角網格建立 39
4.2.6 不合理點雲刪除 39
4.2.7 掃描及攝影測量成果比對 40
4.2.8 點雲資料套疊 40
4.2.9 點雲資料座標轉換 40
第五章 實驗成果與分析 41
5.1 地滑災害現地實驗地點 42
5.1.1 地滑地形三維雷射掃瞄 44
5.1.2 地滑地形近景攝影測量 46
5.2 土石流災害現地實驗地點 50
5.2.1 土石流地形三維雷射掃瞄 53
5.2.2 土石流災害地形近景攝影測量 55
5.3實驗成果分析 62
5.3.1 單點成果分析 62
5.3.2 剖面線成果分析 63
5.3.3 地形模型表面成果分析 63
第六章 綜合討論 68
6.1 實驗分析成果討論 68
6.1.1 單點實驗成果分析 68
6.1.2 剖面線實驗成果分析 68
6.1.3 地形模型表面成果分析 69
6.2全測站經緯儀應用綜合討論 72
6.3近景攝影測量軟體應用綜合討論 75
6.4實驗成果應用 76
第七章 結論與建議 78
參考文獻 80
英文參考文獻
1. A. Abellán , J.M. Vilaplana, J. Martínez, Application of a long-range Terrestrial Laser Scanner to a detailedrockfall study at Vall de Núria (Eastern Pyrenees,Spain), Engineering Geology 88 , pp.136–148(2006)
2. Du.J.C and H.C.Teng , “3D laser scanning and GPS technology for landslide earthword volume estimation”, Automation in Construction , pp.657-663(2007).
3. B. Villemus and J.C. Morel and C. Boutin, Experimental assessment of dry stone retaining wall stability on a rigid foundation , Engineering Structures 29 , pp.2124–2132(2007).
4.TOPCON , Auto Tracking Pulse Total Station GPT-9001A Instruction Manual .
5. TOPCON , TopSURV Onboard Reference Manual .
6. TOPCON , Image Surveying Station PI-3000 Operation Manual .
中文參考文獻
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18.梁福榮、張舜孔、李德河,「攝影測量於評估公路邊坡崩坍量量測之應用」,岩盤工程研討會論文集,成功大學,pp.347-356(2006)。
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