Geri Dön

Automated detection of discontinuity properties using terrestrial laser scanning data

Karasal lazer tarama verileri kullanarak süreksizlik özelliklerinin otomatik belirlenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 653928
  2. Yazar: DENİZ ÜNLÜSOY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET LÜTFİ SÜZEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Pürüzlülük, Süreksizlik analizi, Uzaktan algılama, Roughness, Discontinuity analysis, Remote sensing
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Kaya kütlesi süreksizlik özelliklerinin belirlenmesi için geleneksel zemin etüt yöntemleri, büyük etüt alanları söz konusu olduğunda yüksek maliyetli ve zaman alıcıdır. Buna ek olarak, bazı kaya kütlesi yüzeyleri kara, hava veya uydu ölçüm yöntemleri ile gözlemlenemeyebilir. Karasal lazer tarama, saha çalışmasında yeni yöntemler sunar ve büyük miktarda saha verisinin elde edilmesini mümkün kılar. Ancak, bu tür verilerin analizi için yeni yaklaşımlara ve uygulama yazılımına gereksinim vardır. Bu çalışmada, kaya kütlelerinin süreksizliklerinin fiziksel özelliklerinin otomatikleştirilmiş analizleri için karasal lazer taraması ile elde edilen nokta bulutu verilerini kullanan bir metodoloji ve uygulama bir yazılımı geliştirilmiştir. Yazılım, çıkıntı yüzeyinin nokta bulutu verilerini işler ve süreksizlik kümelerini belirlemek için yüzey normları üzerinde yoğunluğa dayalı tarama kullanarak düzlemsel yapıları bulur. Her küme için, oryantasyon, aralık, açıklık, kalıcılık, blok boyutu ve pürüzlülük hesaplanır. Bu özellikler daha sonra kaya kütlesinin kayma dayanımını hesaplamak için kullanılabilir. Bu çalışma aynı zamanda güç spektral yoğunluğu kullanarak karasal lazer tarama verilerinden eklem pürüzlülük katsayısının tahmini için yeni, basit, doğru ve güvenilir bir yöntem önermektedir. Yöntem, örnek ve referans yüzey profillerinin güç spektral yoğunlukları ile benzetimlerine dayanmaktadır. Önerilen yöntemin doğruluğu ve güvenilirliği, klasik yöntemlerle ve literatürden elde edilen deneysel verilerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Yöntem daha sonra çoklu profiller kullanılarak tüm yüzeylerin JRC'sini tahmin etmek için genişletilmiştir. Bu alansal JRC tahmin yöntemi, vaka çalışması için bir kaya çıkıntısının nokta bulutu verilerine uygulanmıştır.

Özet (Çeviri)

Traditional ground surveying methods for the determination of rock mass discontinuity characteristics are costly and time consuming when large survey areas are involved. In addition, some rock mass surfaces cannot be observed with ground, airborne, or satellite surveying methods. Terrestrial laser scanning offers new avenues in fieldwork, making the acquisition of large amounts of survey data possible. However, there is a need for new approaches and accompanying software for the analysis of such data. In this study, a methodology that uses point cloud data obtained by terrestrial laser scanning is developed and implemented by a software for automated analyses of the physical properties of discontinuities of rock masses. The software processes the point cloud data of the outcrop surface and detects planar structures using density-based scanning on surface normals to determine discontinuity sets. For each set, orientation, spacing, persistence, block size, and roughness are calculated. These properties then can be used to calculate the shear strength of the rock mass. This study also proposes a novel, simple, accurate, and reliable method for the estimation of joint roughness coefficient from terrestrial laser scanning data using power spectral density. The method is based on the similarity of sample and reference surface profiles by their power spectral density. The accuracy and the reliability of the proposed method is validated by comparison with the classical methods and back-calculated results obtained from the literature. The method is then extended to estimate the JRC of entire surfaces using multiple profiles. This areal JRC estimation method is applied on point cloud data of a rock outcrop for a case study.

Geri Dön