泥石流溝谷滑坡體的點云采樣分析及變化檢測
發(fā)布時間:2021-08-25 19:51
泥石流溝谷地區(qū)地形復雜,溝壑縱橫,利用激光雷達技術獲取的點云數(shù)據(jù)往往存在著數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)冗余等問題。本文以云南省小江流域大白泥河泥石流溝的一伴生滑坡體為試驗對象,利用地面激光掃描(terrestrial laser scanning,TLS)技術對其進行兩個時期的點云數(shù)據(jù)獲取,形成一系列針對泥石流溝谷地區(qū)的點云配準,濾波去噪,地表建模等數(shù)據(jù)處理流程;探討不同重采樣分辨率對地表模型構(gòu)建的影響,運用ArcGIS平臺對不同重采樣分辨率下的滑坡量進行估算對比,獲取該滑坡提供的泥石流物源量可靠值;同時,利用預處理后點云對該滑坡體進行點云探測及變化分析。試驗結(jié)果表明(1)不同重采樣分辨率構(gòu)建的地表模型與其采樣點云間的垂直標準差為0.3~0.5 cm;(2)點云曲率重采樣分辨率在50%~70%范圍內(nèi),滑坡量估算值較為可靠;(3)整個滑坡體的變化區(qū)域的距離變化區(qū)域在0.008~0.5 m。
【文章來源】:激光與紅外. 2020,50(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
各采樣分辨率的滑坡量估算值
小江流域為位于金沙江右岸的一級支流,自南向北流經(jīng)昆明市尋甸回族自治縣,東川區(qū)以及曲靖市會澤縣[8],其具體位置如圖1所示。小江流域境內(nèi)已查明的泥石流溝有140條,泥石流溝流域總面積達1878.58 km2,占小江流域面積的61.73 %[9],其中,蔣家溝,大白泥溝,小白泥溝每年都爆發(fā)大量泥石流,對流域內(nèi)的生產(chǎn)和人民安全都造成了巨大威脅。為了對泥石流滑坡體進行點云采樣分析和變化探測,本文選取位于大白泥河泥石流溝內(nèi)的某一典型泥石流溝滑坡體作為試驗對象。大白泥河在地質(zhì)上位于新華夏北-北向構(gòu)造帶和川滇南北構(gòu)造帶過渡區(qū),地質(zhì)構(gòu)造復雜,地震運動強烈,地表巖層破碎,穩(wěn)定性差,為泥石流爆發(fā)時提供了大量的物源;氣候旱雨季分明,雨季降水量占全年降雨量的88 %[9-10]。由于其特殊的地質(zhì)和氣候條件,導致該區(qū)域內(nèi)泥石流、滑坡、崩塌頻發(fā)。
表1 掃描儀相關參數(shù)Tab.1 Scanner related parameters 性能 參數(shù) 掃描方式 高速脈沖式 測程/m 1~500 測距精度/mm 6 測角精度/(″) ±12 掃描視場角/(°) 水平方向:0~360垂直方向/(°):-45~90 掃描等級 1/2/4/8 內(nèi)置GPS ±13 試驗點云數(shù)據(jù)處理技術
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復雜帶狀地形條件下的地面三維激光掃描點云數(shù)據(jù)采集與配準處理試驗[J]. 楊敏,甘淑,袁希平,高莎,朱贊,于輝. 測繪通報. 2018(05)
[2]典型暴雨泥石流堆積扇危害范圍演變規(guī)律[J]. 李彥稷,顏春達,胡凱衡,魏麗. 長江流域資源與環(huán)境. 2017(05)
[3]滑坡變形監(jiān)測技術研究現(xiàn)狀與展望[J]. 霍東平,張彬,彭軍還,曾濤,楊紅磊,胡程. 工程勘察. 2015(08)
[4]泥石流頻發(fā)區(qū)山地不同海拔土壤化學計量特征——以云南省小江流域為例[J]. 張廣帥,鄧浩俊,杜錕,林勇明,馬瑞豐,俞偉,王道杰,吳承禎,洪偉. 生態(tài)學報. 2016(03)
[5]基于激光點云直接比較算法的邊坡變形監(jiān)測技術研究[J]. 劉昌軍,劉會玲,張順福. 巖石力學與工程學報. 2015(S1)
[6]地面激光掃描數(shù)據(jù)在建筑物重建中的研究進展[J]. 王方建,習曉環(huán),王成,萬怡平. 遙感信息. 2014(06)
[7]基于地面三維激光掃描的精細地形測繪[J]. 梅文勝,周燕芳,周俊. 測繪通報. 2010(01)
[8]一種漸進加密三角網(wǎng)LIDAR點云濾波的改進算法[J]. 李卉,李德仁,黃先鋒,鐘成. 測繪科學. 2009(03)
[9]GPS在三峽水庫區(qū)云陽縣滑坡監(jiān)測中的應用[J]. 李遠寧,馮曉亮. 中國地質(zhì)災害與防治學報. 2007(01)
[10]小江流域生態(tài)環(huán)境災害與治理對策[J]. 韋方強,劉淑珍,范建容,崔鵬,王道杰. 自然災害學報. 2004(04)
本文編號:3362746
【文章來源】:激光與紅外. 2020,50(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
各采樣分辨率的滑坡量估算值
小江流域為位于金沙江右岸的一級支流,自南向北流經(jīng)昆明市尋甸回族自治縣,東川區(qū)以及曲靖市會澤縣[8],其具體位置如圖1所示。小江流域境內(nèi)已查明的泥石流溝有140條,泥石流溝流域總面積達1878.58 km2,占小江流域面積的61.73 %[9],其中,蔣家溝,大白泥溝,小白泥溝每年都爆發(fā)大量泥石流,對流域內(nèi)的生產(chǎn)和人民安全都造成了巨大威脅。為了對泥石流滑坡體進行點云采樣分析和變化探測,本文選取位于大白泥河泥石流溝內(nèi)的某一典型泥石流溝滑坡體作為試驗對象。大白泥河在地質(zhì)上位于新華夏北-北向構(gòu)造帶和川滇南北構(gòu)造帶過渡區(qū),地質(zhì)構(gòu)造復雜,地震運動強烈,地表巖層破碎,穩(wěn)定性差,為泥石流爆發(fā)時提供了大量的物源;氣候旱雨季分明,雨季降水量占全年降雨量的88 %[9-10]。由于其特殊的地質(zhì)和氣候條件,導致該區(qū)域內(nèi)泥石流、滑坡、崩塌頻發(fā)。
表1 掃描儀相關參數(shù)Tab.1 Scanner related parameters 性能 參數(shù) 掃描方式 高速脈沖式 測程/m 1~500 測距精度/mm 6 測角精度/(″) ±12 掃描視場角/(°) 水平方向:0~360垂直方向/(°):-45~90 掃描等級 1/2/4/8 內(nèi)置GPS ±13 試驗點云數(shù)據(jù)處理技術
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復雜帶狀地形條件下的地面三維激光掃描點云數(shù)據(jù)采集與配準處理試驗[J]. 楊敏,甘淑,袁希平,高莎,朱贊,于輝. 測繪通報. 2018(05)
[2]典型暴雨泥石流堆積扇危害范圍演變規(guī)律[J]. 李彥稷,顏春達,胡凱衡,魏麗. 長江流域資源與環(huán)境. 2017(05)
[3]滑坡變形監(jiān)測技術研究現(xiàn)狀與展望[J]. 霍東平,張彬,彭軍還,曾濤,楊紅磊,胡程. 工程勘察. 2015(08)
[4]泥石流頻發(fā)區(qū)山地不同海拔土壤化學計量特征——以云南省小江流域為例[J]. 張廣帥,鄧浩俊,杜錕,林勇明,馬瑞豐,俞偉,王道杰,吳承禎,洪偉. 生態(tài)學報. 2016(03)
[5]基于激光點云直接比較算法的邊坡變形監(jiān)測技術研究[J]. 劉昌軍,劉會玲,張順福. 巖石力學與工程學報. 2015(S1)
[6]地面激光掃描數(shù)據(jù)在建筑物重建中的研究進展[J]. 王方建,習曉環(huán),王成,萬怡平. 遙感信息. 2014(06)
[7]基于地面三維激光掃描的精細地形測繪[J]. 梅文勝,周燕芳,周俊. 測繪通報. 2010(01)
[8]一種漸進加密三角網(wǎng)LIDAR點云濾波的改進算法[J]. 李卉,李德仁,黃先鋒,鐘成. 測繪科學. 2009(03)
[9]GPS在三峽水庫區(qū)云陽縣滑坡監(jiān)測中的應用[J]. 李遠寧,馮曉亮. 中國地質(zhì)災害與防治學報. 2007(01)
[10]小江流域生態(tài)環(huán)境災害與治理對策[J]. 韋方強,劉淑珍,范建容,崔鵬,王道杰. 自然災害學報. 2004(04)
本文編號:3362746
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