基于声纳点云的坝前淤积曲面三维重建

摘要

泥沙淤积可能会导致大坝水容量减少、大坝结构受到威胁等问题，因此，开发有效的监测方法可以及早发现和解决问题，确保大坝的安全性和可持续运营。基于此，笔者提出了一种有效的坝前泥沙淤积监测方法，通过二维声纳扫描坝前水下淤泥情况，以扫描的水下结构的实测数据为基础，经数据解析、数据滤波（Statistical Removal）等处理过程，利用分段二次插值法和B样条曲面插值法（B-spline Interpolation）将扫描数据绘制成坝前水下泥沙淤积的三维点云曲面。通过该三维点云曲面，计算出水下淤积到扫描声纳的距离，可以反映水下淤积到扫描声纳的距离，从而监测淤积是否影响大坝正常运行。通过游泳池模拟数据和水电站坝前实际数据验证本方法的有效性，为大坝实时监测提供了一种新的解决方案。

关键词

二维声纳 / 点云 / 插值 / 泥沙淤积 / 实时监测