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    機載激光雷達在地災監測中如何應用

    • 分類:新聞資訊
    • 作者:海達數云
    • 發布時間:2021-11-22 15:39
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    【概要描述】傳統的地災監測手段存在技術落后、惡劣條件下監測難、監測人員安全受威脅等問題。利用機載激光系統開展地質災害調查,可以穿透植被間隙直達地表,真實刻畫地貌特征,更有利于對林區、山區等植被茂密的區域開展滑坡、崩塌、泥石流等地災調查和風險評估研究。

    機載激光雷達在地災監測中如何應用

    【概要描述】傳統的地災監測手段存在技術落后、惡劣條件下監測難、監測人員安全受威脅等問題。利用機載激光系統開展地質災害調查,可以穿透植被間隙直達地表,真實刻畫地貌特征,更有利于對林區、山區等植被茂密的區域開展滑坡、崩塌、泥石流等地災調查和風險評估研究。

    • 分類:新聞資訊
    • 作者:海達數云
    • 發布時間:2021-11-22 15:39
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    一、應用背景

      我國作為山地面積占全國陸地面積2/3的多山國家,且絕大部分山區植被茂密,地形、地質情況復雜,極易發生滾石、塌方、滑坡、泥石流等地質災害,是世界上地質災害最嚴重、受威脅人口最多的國家之一。

      地質災害防治直接關系人民群眾生命財產安全,如何盡可能搞清楚“隱患點在哪里”、“什么時候可能發生”等核心問題,提高地質災害防治能力,成為亟待破解的難題。

    二、技術對比

      目前地質災害調查的主要技術手段包括:傳統測量、航空攝影測量和機載激光測量技術。

      然而,傳統的地災監測手段存在技術落后、惡劣條件下監測難、監測人員安全受威脅等問題。光學遙感技術、無人機低空航拍等技術,因其不能獲取到植被底下真實地表信息,且數據的幾何精度受天氣因素、傳感器類型的影響,在地質災害隱患的早期識別方面也存在一定的局限性。

      機載激光測量技術作為一種新興的測量方式,擁有獨特的“多回波”技術,可以穿透植被間隙直達地表,真實刻畫地貌特征,通過點云數據去噪、濾波,剔除植被點云層數據后,快速構建高精度地形貌,在無地面控制點情況下數據的相對精度可達厘米級,更有利于對林區、山區等植被茂密的區域開展滑坡、崩塌、泥石流等地災調查和風險評估研究。

      機載激光雷達技術與傳統測圖技術對比·注1

    三、技術路線

      利用機載激光系統開展地質災害調查的主要技術路線如下:

      1、機載激光雷達數據采集

      利用機載激光系統對目標地物進行激光數據采集(可配置高清正射相機),數據成果主要包括測區的原始激光點云數據、高分辨率影像、POS數據和地面基站GNSS數據等。

      海達數云智喙PM-1500機載激光測量系統對地質災害易發區進行勘察

        2、數據預處理

      利用點云數據預處理軟件,對激光點云數據進行融合解算,生成三維點云數據;再通過軟件去噪、分類功能進行二次處理,可將植被等非地表數據去除,從而獲取真實地面模型(DEM)。

      過濾前點云

     過濾后地表點云數據

      3、數據精細化處理

      地質災害應用中,激光點云數據的處理和傳統測繪生產DEM相比,還有細微差別。傳統測繪生產DEM時,一些小斜坡、大型石塊、小陡坎等微小地貌信息會做濾波處理,但在地災調查中,這些信息常被認為是非常重要的成災前兆特征,這類信息的精度可直接決定地災評價的準確程度,因此在地災分析時,這些微小地貌信息應予以保留。

     

      經精細化處理后的斷層·注2

      4、影像及三維數據制作

      將經過預處理和精細化處理的點云數據生成數字高程模型,建立測區的地表三維地形,再現測區場景DOM,可綜合開展滑坡、泥石流、崩塌等潛在地質災害隱患識別工作。

      海達數云機載激光測量系統生成的DEM成果

    四、總結

      機載激光雷達不僅可以對人工無法到達或危險性較大的區域進行測量,更能穿透茂密植被,真實反應出陡坡、凹陷、裂縫等地質災害隱患,更好的賦能應急決策,推動科技防災減災,相信未來該技術將逐步在地質災害等領域得到越來越廣泛的應用。

    (注1:表格數據引用自《機載激光雷達技術在地質災害調查中的應用———以四川九寨溝7.0級地震為例》.Earthquake Research In China)

    (注2:圖片引用自《裸露的地球:激光雷達是如何呈現地質情況和自然災害的》.Journal of Geodesy and Geoinformation Science)

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