岩土變形數字照相量測方法與應用 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

李元海 著

圖書標籤:

• 岩土工程
• 變形監測
• 數字照相測量
• 量測技術
• 工程測量
• 地基處理
• 邊坡穩定性
• 沉降監測
• 三維建模
• 遙感技術

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030563439

版次：01

商品編碼：12317491

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

頁數：268

正文語種：中文

內容簡介

　　本書是作者在數字照相量測技術多年研發與應用成果的基礎上撰寫而成。全書共分10章，包括數字照相變形量測的基本概念與分類體係、數字照相變形量測的基本原理與方法、數字照相變形量測實用軟件係統、岩體與混凝土材料破裂變形的高精度分析法、基於岩土材料非均勻與漸進變形特徵的快速分析法、岩土材料變形量測的DSCM基本應用方法、岩土材料剪切帶的識彆方法與應用、隧道圍岩破裂帶的識彆方法與應用、岩體內部變形觀測的透明模型試驗方法以及隧道圍岩鬆動圈數字照相測試方法與應用等。

目錄

前言

第1章 緒論
1.1 數字照相變形量測的基本概念
1.1.1 概念與方法
1.1.2 特點與優勢
1.2 國內外研究與應用現狀的分析
1.2.1 數字照相變形量測方法研究
1.2.2 數字照相變形量測技術應用
1.3 數字照相變形量測技術的發展
1.3.1 復雜條件下的高質量圖像采集方法
1.3.2 超大與微小變形的高精度圖像分析
1.3.3 基於軟硬件的圖像快速分析方法
1.3.4 數字照相量測工程應用方法
1.4 本章小結

第2章 數字照相變形量測的基本原理與方法
2.1 數字照相變形量測的基礎方法
2.1.1 數字圖像的基本概念
2.1.2 坐標變換與圖像校準
2.1.3 應變計算
2.2 數字散斑相關方法
2.2.1 基本原理
2.2.2 粗細三步搜索法
2.2.3 位移與應變計算
2.2.4 量測精度的檢驗
2.3 圖像標點質心法
2.3.1 基本原理
2.3.2 軟件研製
2.3.3 精度檢驗
2.3.4.應用實例
2.4 量測係統架構與分析流程
2.4.1 係統架構
2.4.2 分析流程
2.5 本章小結

第3章 數字照相變形量測實用軟件係統
3.1 軟件係統研製
3.1.1 功能需求分析
3.1.2 圖像分析軟件
3.1.3 後處理軟件
3.1.4 係統運行環境
3.1.5 係統特色
3.2 圖像分析準備工作
3.2.1 序列圖像格式轉換與命名
3.2.2 控製基準點坐標文件創建
3.3 Photolnfo的主要功能
3.3.1 網格點基本分析
3.3.2 散點基本分析
3.3.3 通用點對分析
3.3.4 裂縫張開分析
3.3.5 破裂帶分析
3.3.6 剪切帶分析
3.3.7 非連續分區網格分析
3.3.8 外部網格導入分析
3.3.9 多個項目連續分析
3.3.10 測點位移誤差修改
3.3.11 查看上次分析結果
3.3.12 圖像批量截取
3.4 PostViewei的主要功能
3.4.1 統計分析
3.4.2 圖形繪製
3.4.3 圖形設置
3.4.4 圖形瀏覽
3.4.5 數據查詢
3.4.6 圖像輸齣
3.5 係統應用
3.5.1 係統應用概況
3.5.2 兩個關鍵問題
3.6 本章小結

第4章 岩體與混凝土材料破裂變形的高精度分析法
4.1 岩體與混凝土裂隙特徵及其簡化形式
4.2 一點五塊搜索法
4.2.1 基本原理與程序實現
4.2.2 方法驗證與計算效率
4.3 兩種基於圖像分析的裂隙識彆法
4.3.1 基於圖像二值化的識彆法
4.3.2 基於圖像相關分析的識彆法
4.4 岩石試件變形過程的實驗觀測
4.4.1 實驗儀器
4.4.2 實驗材料
4.4.3 實驗過程
4.4.4 實驗結果
4.5 混凝土試件變形演變過程觀測
4.5.1 實驗材料
4.5.2 實驗結果
4.6 本章小結

第5章 基於岩土材料非均勻與漸進變形特徵的快速分析法
5.1 岩土材料的時空非均勻變形特徵
5.2 岩土材料的漸進變形特徵
5.3 數字散斑相關分析的基本算法
5.4 基於岩土非均勻變形的PDSS方法
5.4.1 測點動態範圍搜索法原理與程序
5.4.2 PDSS法的速度分析
5.5 基於岩土漸進性變形的LPDR方法
5.5.1 局部定嚮搜索法原理與程序
5.5.2 定嚮搜索法的應用分析
5.6 本章小結

第6章 岩土材料變形量測的DSCM基本應用方法
6.1 離心機實驗原理與實驗係統
6.1.1 實驗原理
6.1.2 離心機實驗係統
6.2 模型材料與製備
6.2.1 模型材料選擇
6.2.2 模型製備過程
6.3 實驗過程
6.4 實驗結果與分析
6.4.1 地基承載力
6.4.2 地基位移場
6.4.3 地基應變場
6.4.4 地基變形範圍與模式
6.4.5 地基變形的分叉現象
6.4.6 地基漸進破壞過程量化分析
6.4.7 砂土地基總體變形演變特點
6.5 本章小結

第7章 岩土材料剪切帶的識彆方法與應用
7.1 剪切帶的識彆方法
7.1.1 剪切帶的一般識彆方法
7.1.2 剪切帶的專門識彆方法
7.2 砂土大型直剪實驗概況
7.2.1 砂土材料的物理力學特性
7.2.2 實驗裝置設計及實驗係統
7.2.3 實驗設計、模型製作及實驗過程
7.3 砂土剪切帶一般識彆結果與分析
7.3.1 剪切變形産生與發展過程
7.3.2 剪切帶內外變形定量分析
7.3.3 剪切總體變形特點的分析
7.3.4 剪切變形模式素描與分析
7.4 砂土剪切帶的專門識彆結果與分析
7.4.1 剪切帶的素描圖
7.4.2 剪切帶內的變形
7.4.3 剪切帶的厚度
7.5 本章小結

第8章 隧道圍岩破裂帶的識彆方法與應用
8.1 隧道圍岩破裂帶的識彆方法
8.2 斷續解理岩體隧道的圍岩變形過程觀測
8.2.1 試驗係統
8.2.2 試驗材料與模型製作
8.2.3 試驗過程
8.2.4 圍岩變形場的分析結果
8.2.5 圍岩破裂帶分析結果
8.2.6 試驗結論
8.3 沿空動壓巷道圍岩變形過程的試驗觀測
8.3.1 試驗係統
8.3.2 試驗相似比
8.3.3 相似材料
8.3.4 模型製作
8.3.5 試驗結果
8.3.6 試驗結論
8.4 本章小結

第9章 岩體內部變形觀測的透明模型試驗方法
9.1 透明岩體物理相似材料研製
9.1.1 透明岩體製備材料
9.1.2 透明岩體試樣配比
9.2 透明岩體基本物理力學性質
9.2.1 實驗設計
9.2.2 試樣製作過程
9.2.3 實驗係統
9.2.4 結果分析
9.3 透明岩體材料的相似性分析
9.3.1 物理力學性質
9.3.2 變形破裂特徵
9.4 透明岩體物理模型試驗方法
9.4.1 透明岩體物理模擬試驗係統
9.4.2 模型相似分析與相似參數
9.4.3 透明岩體實驗模型製作過程
9.5 透明岩體數字照相量測方法
9.5.1 “激光照射+模型內布設散點”法
9.5.2 “白光照射+模型內設散斑麵”法
9.6 試驗過程與應用效果
9.6.1 試驗過程
9.6.2 應用效果
9.7 本章小結

第10章 隧道圍岩鬆動圈數字照相測試方法與應用
10.1 鑽孔全景數字照相的基本原理
10.2 隧道圍岩鬆動圈識彆程序研製
10.2.1 鬆動圈識彆基本原理
10.2.2 數字圖像處理方法
10.2.3 鬆動圈識彆程序研製
10.3 應用實例
10.3.1 鐵路隧道的超前地質探測
10.3.2 礦山巷道圍岩鬆動圈測試
10.4 本章小結
參考文獻
附錄A 實用軟件
附錄B 應用實例

好的，為您構思一份關於《岩土變形數字照相量測方法與應用》的圖書簡介，內容將聚焦於相關技術領域，但避免直接提及該書的具體內容，同時力求詳盡、自然，不帶AI痕跡。 --- 現代土木工程中的空間監測與結構評估技術概覽 導論：從傳統到數字化的工程監測範式轉變 在當代土木工程、地質災害防治及基礎設施運營維護領域，精確、可靠地獲取工程對象（如邊坡、基坑、隧道、大壩或橋梁）的位移和變形信息，是確保結構安全與工程質量的關鍵。傳統監測手段，如水準儀、全站儀、GPS或應變計，雖然在特定場景下依然有效，但在空間覆蓋範圍、數據獲取頻率、非接觸性以及三維信息重構能力上，正逐漸顯現齣其局限性。 隨著光學傳感器技術、計算機視覺算法以及大規模數據處理能力的飛速發展，工程監測正經曆一場深刻的範式轉變——從傳統的點式、接觸式測量，邁嚮全麵的、數字化的、非接觸式的空間信息獲取與分析。這種轉變的核心，在於如何有效地利用光學圖像信息，提取齣具有工程意義的幾何和形變數據。 第一部分：非接觸式空間信息獲取的原理與技術基礎 本部分深入探討實現高精度工程監測的底層技術框架。核心關注點在於如何將二維圖像數據轉化為可靠的三維空間坐標係中的工程參數。 1. 光學成像係統的標定與幾何校正： 任何基於圖像的量測係統的準確性，都始於對成像係統自身特性的精確認知。這包括對相機內部參數（如焦距、主點、畸變係數）和外部參數（如位置、姿態）的精確標定。重點討論基於不同標定場（平麵標定闆、三維標定結構）的標定方法，以及如何利用這些參數對采集到的圖像進行幾何校正，消除透視和鏡頭畸變帶來的誤差，確保像素坐標到真實世界坐標的準確映射。 2. 圖像匹配與特徵提取： 在分析結構變形時，識彆並跟蹤圖像中代錶特定物理點的標記物或自然地貌特徵是至關重要的步驟。本部分將詳細闡述各種先進的圖像特徵提取算法，包括基於灰度、梯度信息（如SIFT、SURF、ORB等）的局部特徵描述子，以及如何應對不同光照條件、紋理變化和遮擋情況下的魯棒性匹配。特彆關注在復雜岩土工程環境中，如何區分背景噪聲和真實目標點。 3. 空間幾何重建的理論基礎： 基於多視幾何原理（Multi-View Geometry），闡述如何通過至少兩張或多張不同視角的圖像，恢復齣場景的三維結構。深入剖析本徵矩陣（Essential Matrix）、基本矩陣（Fundamental Matrix）的計算，以及Bundle Adjustment（光束法平差）在優化空間點雲精度中的核心作用。這為後續的形變分析提供瞭精確的三維幾何基礎。 第二部分：從點到麵的精細化形變分析策略 僅僅獲取三維點雲數據不足以全麵描述岩土體的變形特徵。本部分聚焦於如何將離散的點數據升華為連續的、具有物理意義的麵或體數據，並進行定量的應變分析。 1. 點雲數據的處理與優化： 采集到的初始點雲通常存在密度不均、噪聲大等問題。討論點雲配準、降噪（如統計濾波、錶麵重建濾波）技術，以及如何通過網格化（Meshing）將點雲轉化為可用於有限元分析或應變計算的三角麵片模型。 2. 麵片級位移與應變計算： 闡述如何利用相鄰時間采集的不同狀態下的三維模型（或點雲）進行相互配準，從而計算齣結構錶麵任意位置的法嚮位移和切嚮位移矢量場。重點討論計算局部應變張量的方法，例如基於最小二乘擬閤或基於有限元網格變形的應變計算模型，以識彆齣應力集中區域和潛在的破壞模式。 3. 動態監測與時間序列分析： 工程變形往往是一個連續過程。探討如何建立時間序列監測模型，將多期次的監測結果進行關聯分析。這包括位移速率的計算、加速度的評估，以及利用統計方法（如卡爾曼濾波或更復雜的模型）對未來變形趨勢進行預測，從而實現從“事後記錄”到“事前預警”的轉變。 第三部分：工程應用中的挑戰與實踐案例探討 將前述的理論技術應用於實際的岩土工程場景，需要解決一係列特定的工程化挑戰。 1. 現場環境適應性與魯棒性： 岩土工程現場環境復雜，多變的氣候條件（雨霧、強光、陰影）、工程施工帶來的粉塵和振動，都對光學係統的穩定性和數據的可靠性提齣瞭極高要求。討論如何設計適應惡劣環境的觀測方案（如防雨雪罩、加熱係統、自動化對焦機製），以及如何利用多源信息融閤技術（如結閤慣性測量單元IMU數據）來增強定位精度和抗乾擾能力。 2. 大型結構與遠程監測的尺度效應： 對於大型邊坡、深基坑或長距離隧道等超大規模對象，單一或少數幾個相機難以實現全覆蓋。討論如何通過網絡化部署多個傳感器節點，實現多基綫協同觀測。重點分析如何有效地將不同視角的局部數據在全局坐標係中進行無縫拼接和統一解算，以保證大尺度的變形監測精度的一緻性。 3. 監測結果的可視化與工程決策支持： 最終的監測數據必須以直觀、易於理解的方式呈現給工程管理人員和決策者。討論先進的可視化技術，如將變形矢量疊加在真實紋理的三維模型上、利用顔色梯度直觀顯示應變熱力圖，以及構建集成報警閾值的交互式三維平颱，以便工程師快速定位風險源並製定乾預措施。 結論與展望 隨著傳感器成本的下降和計算能力的增強，基於光學成像的非接觸式空間量測技術正成為現代岩土工程安全監控不可或缺的工具。未來的發展方嚮將聚焦於提升自動化水平、增強對復雜地質體內部信息的間接探測能力，以及更緊密地結閤數字孿生技術，實現對工程結構的實時、全息化評估與管理。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《岩土變形數字照相量測方法與應用》聽起來就非常專業，吸引瞭不少對這方麵感興趣的工程師和研究人員。我個人是做橋梁工程的，經常會遇到地基沉降、邊坡位移等岩土體的變形問題。在實際工作中，傳統的監測方法雖然有效，但有時效率不高，而且安裝和維護成本也比較高。看到這本書提到瞭“數字照相量測”，我立刻就産生瞭濃厚的興趣。我想瞭解的是，這種方法究竟是如何通過數字照片來捕捉和量化岩土體的微小變形的？它是否能夠實現非接觸式監測，從而大大降低施工乾擾和安全風險？而且，“應用”兩個字也錶明這本書不僅僅是理論的介紹，更重要的是它如何在我們實際工程中發揮作用。我非常期待書中能夠有大量的工程案例分析，能夠展示這種技術在不同類型的岩土工程項目中的實際應用效果，比如在隧道掘進、大壩填築、高層建築基礎等場景下的錶現。同時，我也想知道，這種方法對於不同變形形式，例如拉伸、壓縮、剪切以及復雜的非綫性變形，是否都有很好的適應性？它與傳統的測量技術（如全站儀、GPS、位移傳感器）相比，在精度、成本、操作便捷性、數據處理等方麵，究竟有哪些優勢和劣勢？這本書能否為我們提供一套切實可行的技術指南，幫助我們選擇和實施最適閤我們工程需求的監測方案？

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目《岩土變形數字照相量測方法與應用》聽起來非常有吸引力，尤其對於我這種經常需要處理岩土工程現場數據的人來說。我一直覺得，傳統的監測方法雖然成熟，但在某些方麵還是存在局限性，比如成本、效率以及對環境的適應性。我希望能在這本書中找到關於“數字照相量測”的詳細解答。我想瞭解，這種方法到底是如何利用普通或者專業的相機捕捉岩土體的錶麵變形的？它是否涉及三維重建技術，比如通過多角度拍攝或者結構光掃描？我非常關心其在實際工程中的“應用”方麵。書中是否會提供詳細的案例研究，涵蓋不同類型的岩土工程項目，例如大壩、橋梁、隧道、礦山等？這些案例是否會詳細闡述監測的流程、數據采集的技巧、以及最終如何將量測結果轉化為實際的工程指導，比如用於評估穩定性、預測失穩風險，或者優化施工方案？我希望這本書能夠提供一種更加高效、經濟、甚至非接觸式的變形監測手段，能夠幫助我們在復雜多變的工程環境下，獲得更可靠、更全麵的監測信息。它能否幫助我們提升監測的智能化水平，減少人為誤差，並最終提升工程的安全性和經濟效益？

評分☆☆☆☆☆

《岩土變形數字照相量測方法與應用》這個書名，讓我聯想到許多關於現代工程測量技術的發展。作為一名長期從事隧道施工的技術人員，我們常常需要麵對復雜的地質條件和嚴峻的施工環境，對圍岩的變形監測尤為關鍵。我一直關注著能夠提高監測效率和精度的技術。《岩土變形數字照相量測方法》這個部分，我非常好奇其核心的技術實現。它是否會介紹一些先進的圖像處理算法，例如基於特徵點的跟蹤、基於區域的匹配，或者基於深度學習的變形識彆？我希望它能夠解釋清楚，如何從二維圖像中提取齣可靠的三維變形信息，以及這種方法的精度和可靠性如何評估。而“應用”則是我最為期待的部分。我特彆想知道，這本書是如何將這項技術應用到隧道工程中的。比如，它能否用於監測隧道掌子麵的變形、支護結構的應力變化、或者周邊地層的沉降？書中是否會提供實際工程案例，詳細說明如何在隧道施工過程中布設監測點、采集數據，以及如何對數據進行分析，以指導支護的設計和施工？我希望這本書能為我們提供一套切實可行的技術方案，讓我們能夠利用數字照相量測技術，更有效地保障隧道工程的安全和質量。

評分☆☆☆☆☆

最近在關注岩土工程領域的最新技術進展，偶然看到瞭《岩土變形數字照相量測方法與應用》這本書。作為一名土木工程專業的學生，我一直對如何精確地監測和分析岩土體的變形很感興趣，這不僅是理論學習的一部分，更是未來職業發展的重要技能。對於“數字照相量測”這個概念，我感覺充滿瞭科技感。我迫切想知道，這本書是否能從基礎原理上，清晰地闡述這項技術的物理基礎和數學模型？它是否會介紹各種成像設備的選擇，比如相機類型、鏡頭焦距、分辨率等，以及這些參數如何影響監測的精度和範圍？我也想瞭解，在實際應用中，如何剋服環境因素的乾擾，比如光照變化、天氣影響、粉塵遮擋等，來保證圖像數據的質量？而且，書中提到的“應用”，我特彆希望它能包含一些經典的、具有代錶性的工程案例。比如，它如何應用於監測高填方邊坡的穩定性，如何用於分析地下連續牆的變形，或者如何幫助評估基礎沉降？能否提供一些具體的步驟和流程，讓初學者也能理解並掌握其基本操作？這本書能否為我們提供一個從理論到實踐的清晰路徑，讓我們瞭解這項前沿技術在岩土工程中的具體價值？

評分☆☆☆☆☆

這本《岩土變形數字照相量測方法與應用》聽起來像是打開瞭岩土工程監測領域的一扇新大門。作為一名長期在一綫工作的岩土工程師，我深知精確可靠的變形監測對於保障工程安全、優化設計方案的重要性。然而，現實中我們常常麵臨數據采集效率低、成本高昂以及現場環境惡劣帶來的種種挑戰。我尤其關注書中所提到的“數字照相量測”技術。我想知道，這種技術的核心原理是什麼？它是如何將二維的圖像信息轉化為三維的變形數據？書中是否詳細介紹瞭相關的圖像處理算法，例如斑點跟蹤、特徵匹配、立體視覺等，以及這些算法在實際應用中可能遇到的難點和解決方案？更重要的是，我想瞭解這種方法在實際工程中的應用前景。它是否能夠實現實時、連續的監測，及時發現潛在的風險？書中是否涵蓋瞭不同尺度下的應用，從宏觀的邊坡失穩，到微觀的土體細觀變形？我非常渴望通過這本書，瞭解如何在實際項目中，如何設計和實施一套基於數字照相量測的監測體係，如何處理海量的監測數據，並最終將這些數據轉化為有價值的工程信息，為我們的決策提供科學依據。這本書能否幫助我們擺脫傳統方法的局限，提升岩土工程的安全性和經濟性？