【技术实现步骤摘要】
一种基于点云数据的堰塞湖引流道设计方法
本专利技术涉及堰塞湖处置
,特别涉及一种基于点云数据的堰塞湖引流道设计方法。
技术介绍
堰塞湖是由于滑坡、崩塌、泥石流等堵塞天然河道进而蓄水形成的湖泊。堰塞湖坝体结构天然形成,其稳定性难以判断,而一旦溃决,堰塞湖中水体快速下泄,容易在下游引发洪涝、泥石流等次生灾害,造成下游严重的人员及财产损失。因此,对于危险性较大的堰塞湖,为排除堰塞湖溃决对下游的危害,降低堰塞湖溃决风险。必须要采取一定的人工措施,对堰塞湖进行处理以达到排险的目的。堰塞湖主要类型是滑坡型堰塞湖和崩塌型堰塞湖,其物质组成有的以大块石为主,有的以碎石土体为主。针对坝体为以上物质组成的堰塞湖,开渠引流泄水是一种行之有效的除险方法。传统的引流道设计方法是根据航测或者雷达遥感等方式得到的地形图,结合现场踏勘,在图纸上或电脑中草绘出引流道。但是存着以下缺陷:1、工作量大:需要航测得到地形图,然后在得到的地形图上设计绘制引流道,需要反复修改,反复计算泄流能力及开挖量。2、误差大:采用航测或者雷达遥感测的的地形数据,精度为米级,相对三维激光扫描误差大很多;引流道设计是在图纸或者电脑上草绘出来,同样精度不高。3、自动化程度低:传统引流道设计全过程需要人工操作,费时费工,在实际堰塞湖应急抢险工作中,时间紧迫,需要快速高效的做出引流道的设计。4、直观性差:传统的引流道设计为平面二维设计,但引流道本身是一个三维结构,二维的图纸相对来说直观性较差。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的缺陷,提供了一种基于点云数据的堰塞湖引流道设计方法,能有效的解决上述现有技术存在的问题。 ...
【技术保护点】
1.一种基于点云数据的堰塞湖引流道设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:用三维激光扫描仪分多站扫描获取整个堰塞坝的空间信息,得到堰塞坝及其所处环境的点云数据;步骤2:将扫描得到的三维点云导入到点云处理软件中,通过点云拼接将各站扫描点云拼合成一副完整的堰塞坝三维模型,并通过坐标转换将堰塞坝三维点云模型转换成大地坐标;步骤3:利用数字高程分析处理软件,使用D8算法自动搜寻堰塞湖坝体地势相对较低位置,提取堰塞坝坝体从上游到下游的最低沟槽;步骤4:根据提取的最低沟槽,使用分段线性插值曲线对最低沟槽进行拟合,得到的插值曲线作为设计引流道的轴线;步骤5:根据三维激光扫描的点云数据,自动识别出堰塞坝表面块体的粒径大小;当识别出的粒径较小,坝体材料主要是碎石及土颗粒时,创建引流道为宽坦型;当识别出的粒径较大,坝体材料主要为大块石时,创建引流道为窄陡型;步骤6:在以上梯形断面引流道基础上,进一步在引流道底创建三角形断面;步骤7:根据创建出的复式三角形断面引流道,自动计算出引流道的泄流能力及开挖方量。
【技术特征摘要】
1.一种基于点云数据的堰塞湖引流道设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:用三维激光扫描仪分多站扫描获取整个堰塞坝的空间信息,得到堰塞坝及其所处环境的点云数据;步骤2:将扫描得到的三维点云导入到点云处理软件中,通过点云拼接将各站扫描点云拼合成一副完整的堰塞坝三维模型,并通过坐标转换将堰塞坝三维点云模型转换成大地坐标;步骤3:利用数字高程分析处理软件,使用D8算法自动搜寻堰塞湖坝体地势相对较低位置,提取堰塞坝坝体从上游到下游的最低沟槽;步骤4:根据提取的最低沟槽,使用分段线性插值曲线对最低沟槽进行拟合,得到的插值曲线作为设计引流道的轴线;步骤5:根据三维激光扫描的点云数据,自动识别出堰塞坝表面块体的粒径大小;当识别出的粒径较小,坝体材料主要是碎石及土颗粒时,创建引流道为宽坦型;当识别出的粒径较大,坝体材料主要为大块...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨兴国,周家文,徐昊,李海波,廖海梅,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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