攝影測量在離心模擬試驗之應用-以離心隧道模型之地表沉陷量量測為例

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研究生：	許銘峰 Ming-Feng Hsu
論文名稱：	攝影測量在離心模擬試驗之應用-以離心隧道模型之地表沉陷量量測為例
指導教授：	李崇正 Chung-Jung Lee
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering
畢業學年度：	88
語文別：	中文
論文頁數：	117
中文關鍵詞：	近景攝影測量、離心模擬隧道、膨脹、前方交會、空間前方交會、空間後方交會、相對方位
外文關鍵詞：	close rang photommetric, centrifuge acceleration similating tunnel, expansion, fore intersection method, space intersection, space resection, relative orientation
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本研究屬近景測量，可分為兩部份，第一為C.C.D內、外方位參數計算，做法為使用經緯儀量測控制點之方向角、天頂距，使用三角測量之前方交會得其三維座標，再利用空間後方交會法求得C.C.D內、外方位參數值；第二為進行離心模擬隧道開挖所導致地表沉陷量之量測，利用越南硯砂，製作相對密度36%、單位重1.4554g/cm3之試體，使用二支黑白C.C.D負責影像擷取，最後量測影像座標點，進行相對方位與空間前方交會計算，最後使用stanford graphics繪得地表沉陷三維座標沉陷圖。
由研究結果顯示，攝影測量之技術可得地表沉陷之三維變形，繪得地表沉陷槽曲面，在支撐氣壓於0.66Kg/cm2降至0.26Kg/cm2時，
地表有膨脹之現象，原因可能是顆粒間相互推擠導致標的點被往上抬起，產生膨脹情形。

In this study, it that close range photommetric divide two parts. First, the inner orientation and exterior orientation parameters calculated of C.C.D. Method were used total station theodolite measured direction angle and zenith distance and make fore intersection method to get control point’s 3D coordinate, then used space resection to obtain C.C.D inner orientation and exterior orientation parameters. Second, centrifuge acceleration simulated tunnel dig to lead to ground settlement measure. Sample is vietnam yam sand, relative density were 35.6%, unit weight were 1.4554g/cm3. Two black and white C.C.D to gain image then paint ship pro to estimate image coordinate and to carry relative orientation, space resection compute. Last to make stanford graphics drawing ground settlement 3D coordinate map.
In this study results, photommetric can got ground settlement 3D deformation and drawing ground settlement flume curvature plane.
When bolster up air pressure from 0.66Kg/cm2 down to 0.260.66Kg/cm2, ground have expand phenomenon. It is possible grains each other squeeze result to mark rise and produce expand phenomenon

第一章 前言 1
第二章 相關文獻 6
2-1像片的幾何名詞定義 6
2-1-1正射投影 6
2-1-2透視投影 6
2-1-3像間與物間 7
2-1-4像片座標系統 7
2-1-5空間座標系統 7
2-1-6內方位 8
2-1-7外方位 8
2-2三角測量之交會法 9
2-2-1前方交會法 9
2-3鏡頭畸變差 10
2-4影像匹配 11
2-4-3次像元 11
2-5空間後方交會 12
2-6方位判別原理 13
2-7空間前方交會法 14
2-8離心模型試驗原理 16
2-8-1離心模型之基本相似律 16
2-8-2離心模型試驗之尺度效應 19
第三章 試驗模型、儀器設備及試驗方法 31
3-1試驗模型 31
3-1-1九宮格 31
3-1-2離心模型 32
3-2試驗儀器及相關設備 32
3-2-1模型試驗箱 32
3-2-2 C.C.D設備 33
3-2-3軟體 34
3-2-4相關設備 34
3-2-5地工離心機 35
3-3試驗土樣 35
3-4試驗步驟 35
3-4-1試驗前C.C.D之焦距、鏡頭畸變差及旋轉量等參
數之訂定 36
3-4-2離心模型試驗之取像 37
第四章 試驗結果分析 53
4-1模型試驗 53
4-2參數計算 55
4-2-1經緯儀量測九宮格網之方向角、天頂距 57
4-2-2擷取網格影像 58
4-2-2-1次像元計算 59
4-2-3前方交會計算 59
4-2-4空間後方交會計算 60
4-2-5相對方位計算 63
4-2-6空間前方交會計算 64
4-3影響參數計算之因素 65
4-3-1經緯儀量測九宮格網之物空間座標 66
4-3-2鏡頭畸變差 66
4-3-3基線BX 67
4-4地表沈陷 68
4-4-1 C.C.D之內、外方位參數 68
4-4-2地表沈陷變形曲線 69
4-4-3位移計與影像處理系統之比較 71
第五章 結論與建議 113
5-1結論 113
5-2建議 114
參考文獻 116

                                

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