机载LiDAR技术在山区河道测绘中的应用分析

由于地形崎岖和深厚的植被覆盖,在山区河道测绘往往呈现高难度、高风险和低效率的特点,对该区域的开发和利用造成不利影响。目前基于具有穿透植被性能优异的机载LiDAR,探究激光影像技术在勘测山区河道地形下的效率,为提高该地形下的测绘提供技术支持。但同样机载LiDAR技术在测绘复杂地形的应用精度仍受植被覆盖率和地形平整度的影响,所以为量化分析机载LiDAR技术在复杂地形下的适用性和精确度,本文通过对比不同地表覆盖物下,机载LiDAR在具有代表性的山区河道的测绘应用精度,研究表明：结合点云影像的机载LiDAR测绘技术具有平面精度高、高程信息准确和地表信息丰富全面的突出优点;植被覆盖率、地形坡度显著的影响测绘的点云高程精度,而机载LiDAR技术在穿透植被性具有突出优势;机载LiDAR技术在测绘山区河道地形得应用中具有突出的效率高、准确性高和成本低的显著优势。     

蚂蚁属性优化断层识别技术

在地震地质勘探领域,蚂蚁属性越来越普遍地用于断裂系统的快速识别,而在实际应用过程中,基于三维地震数据提取的蚂蚁属性,不论是沿层切片（平面）还是剖面上往往显示杂乱无章,对断裂系统的刻画与地震同相轴的分布特征并不对应,致使实际应用效果较差。针对此普遍存在的现状,研发出一套蚂蚁体断层快速识别的技术系列:首先,根据地质目标,优化蚂蚁属性的终止标准值,应用蚂蚁细线体的信息素二值化技术使蚂蚁体聚焦和收敛;然后,通过断层自动分离对断面的尺度与偏角等参数进行分析,有效定义生成断面的规则及断面间的关系;最终,利用三维可视化平面-立体联立解释技术,直观判断出研究区断裂系统空间分布的合理性,进行断面细化编辑与调整,自动按所需间隔提取断棱数据,从而实现断层的自动追踪解释。通过应用此技术系列,在研究区断裂系统识别,尤其是大尺度断层快速自动追踪方面取得了很好的效果,快速、准确地建立起了研究区断层解释格架。应用蚂蚁属性进行断层识别是一套技术系列,利用典型剖面进行试验、优化计算参数是关键,遵循这一思路计算出的全区蚂蚁属性,才能获得良好的断层识别效果。      

机载LiDAR数据加工DEM产品技术研究

重点讨论基于不同软件平台下,机载LiDAR数据加工DEM测绘产品工艺技术研究。针对原始LiDAR点云集数据拼接、系统精度纠正、预处理→地面高程点提取→非地面点滤波分类→数字地面模型编辑→数字高程模型网格化→DEM产品质量检验等生产工艺流程进行研究。通过对LiDAR数据滤波分类处理算法应用研究,实现不同地物类别点云自动化提取。同时针对高精度的DTM、DEM数模产品拓展应用,重构地表模型三维虚拟成像。     

基于机载LiDAR数据的海地地震震后建筑物信息提取与三维建模

机载激光雷达技术(LiDAR)可以直接获取地表高精度三维信息,载有LiDAR设备的飞机可深入到震后交通遭受严重破坏的重灾区,快速对大范围区域进行数据采集及数据分析,为灾情信息获取与评估以及震后救援提供技术支撑。本文对获得的海地雅克梅勒(Jacmel)地区震后LiDAR点云数据进行了处理和分析,通过提取建筑物矢量,生成数字地表模型(DSM),探索了震后建筑物信息提取及三维建模方法,创建了真实可量测的三维建筑物模型。结果表明,由于雅克梅勒地区距离震中较远、建筑物破坏程度较低,震后大部分建筑物完好,基于激光点云数据的震区建筑物三维重建效果较好。     

三维激光扫描技术在青岛市房地产开发中的应用

三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,又称为＂实景复制技术＂,是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新,使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段。该文结合工程实例,对该项技术用于三维精准地形测绘的方法进行了实践与研究,并对该技术存在的一些问题做了一些探讨。     

基于无人机载LiDAR的采煤沉陷监测技术方法——以宁东煤矿基地马连台煤矿为例

探索采煤地表沉陷的高新监测技术方法是推动采煤沉陷监测的重要工作,无人机载LiDAR采煤塌陷监测技术是无人机与LiDAR构建的一种新型低空三维空间测量技术。以宁东煤炭基地马莲台煤矿采煤沉陷区为例,采用无人机机载LiDAR监测技术获取了2017年4月及8月2期三维点云数据,通过数据三维建模和沉降信息提取,得到了地面沉陷情况的三维立体图,监测出了3处地面沉降区,并利用实测水准点和已有GPS自动监测站数据,对该技术监测地面沉降的精度进行评估。研究结果表明,无人机机载LiDAR监测技术方法可满足采煤塌陷的立体监测需求,具有机动灵活、成本低、效率高、精度高等特点,未来可在类似地区推广应用。     

机载LiDAR技术在密林区低频泥石流沟调查中的应用

机载LiDAR是一种主动扫描式遥感技术,其激光脉冲信号能部分穿过多层植被的间隙直达地表,快速获得剥离植被层后的地表高精度三维数据与影像,从而实现真实刻画地貌轮廓和精细揭示地表特征。低频泥石流沟发生间歇期长,地表植被较茂盛,常用的光学影像、InSAR等遥感技术对其解译存在一定的局限性。盐田区地质灾害详细调查采用机载LiDAR技术,提取了0.2 m分辨率的地表DEM数据,生成了精细的山体阴影图像,初步建立了泥石流机载LiDAR图像遥感解译标志,在此基础上对17条沟谷进行了判释,最终确定了4条低频泥石流沟,再结合机载LiDAR的DEM影像详细调查了泥石流沟的形态特征、物源分布,初步分析了泥石流沟的现今活动性。实践证明,在植被覆盖率高的地区,机载LiDAR图像的可解译性明显好于传统的光学遥感,适用于泥石流等地质灾害隐患的早期识别与后续调查。     

河南省首家数字县域项目“数字伊川”通过评审

2010年11月26日,河南省测绘局组织有关专家在郑州对伊川县国土资源局和河南省测绘工程院共同编制完成的《数字伊川地理信息空间框架与应用示范系统》进行了评审,并对数字伊川地理信息空间框架与应用示范系统建设项目进行了签约。     

基于无控技术的海岸带影像图构建与应用

运用直接地理定位技术和大幅面航空数字摄影系统的紧密捷联,开展渤海湾西部天津滨海新区和唐山曹妃甸新区的高精度航空遥感调查工作。无地面控制点技术的应用摆脱了航空遥感对基站的依赖,也克服了海岸带周边地区地面基站稀少的局限。利用获取的0.3 m高空间分辨率真彩色航摄影像和高精度定位定向元素,成功构建了平面与高程均符合1:10 000比例尺指标要求的数字高程模型(digital elevation model,DEM)和数字正射影像图(digital orthophoto map,DOM),填补了天津滨海新区和唐山曹妃甸新区海岸带潮间带高精度航空遥感基础地质信息的空白,同时结合高分卫星数据,在土地类型分类、海岸线提取等方面开展了遥感解译应用,为进行遥感地质解译、地质生态环境与灾害等要素的专题图制作提供详实可靠的地理信息基础数据。研究结果显示,紧耦合机载定位定向系统(position and orientation system,POS)无控技术的运用缩短了DEM和DOM成图作业周期,减少了大量地面测量工作,节约了人力和物力支出,为海岸带工作区开展地质调查提供了新的技术支撑和工作思路。     

GPS RTK技术在工程测设中的应用

GPS（Global Position System）就是全球定位系统的简称,是美国研制的军用导航系统。随着近30年的发展,GPS已被广泛应用于测绘、军事、科研、气象、民用导航等各个领域,为人们的生产、生活带来了极大的发展。RTK（Real Time Kinematic）是在解决通信技术瓶颈和GPS载波相位整周未知数的快速求解后迅速发展起来的一门技术。它的诞生加速和拓展了GPS快速、高精度的定位应用。     

LiDAR技术在活动构造研究中的应用

沿断裂带的大比例尺地貌填图是活动构造研究的重要基础。传统方法一般通过遥感、航片解译以及典型地点的实地测量进行详细填图。因此传统方法一般只能获得二维变形特征,或者局部的三维变形。激光雷达测量(Light Detection And Ranging-LiDAR)技术优势为对地貌的高精度、全方位、三维直接测量,可以为活动构造研究提供沿整条断裂带的高精度地貌高程基础数据。基于LiDAR数据的量化分析是未来活动构造研究的趋势。目前,美国、欧洲、日本以及我国台湾地区等均已经开展沿主要活动断裂带的大规模机载LiDAR测量。与传统方法相比,LiDAR技术在森林覆盖区和城区的活动断裂填图中具有巨大的优势,在沿断裂位错测量上也更精准,更有效。并且震前与震后LiDAR数据对比也是研究同震变形特征、探索断裂发震模式的重要手段。本文综述LiDAR技术在活动构造研究中的主要应用,介绍LiDAR技术在活动构造研究中的优势与前景。分析表明,激光雷达技术在活动构造研究中的应用势在必行,沿国内主要活动断裂带的机载LiDAR测量将成为未来国内活动断裂研究基础数据获取的重要手段。     

Application of airborne LiDAR data and airborne multispectral imagery to structural mapping of the upper section of the Troodos ophiolite, Cyprus

Structural maps are traditionally produced by mapping features such as faults, folds, fabrics, fractures and joints in the field. However, large map areas and the spatially limited ground perspective of the field geologist can potentially increase the likelihood that not all structural features will be identified within a given area. The ability to recognise and map both local and regional structural features using high-resolution remote sensing data provides an opportunity to complement field-based mapping to help generate more comprehensive structural maps. Nonetheless, vegetation cover can adversely affect the extraction of structural information from remotely sensed data as it can mask the appearance of subtle spectral and geomorphological features that correspond to geological structures. This study investigates the utility of airborne Light Detection And Ranging (LiDAR) data and airborne multispectral imagery for detailed structural mapping in vegetated ophiolitic rocks and sedimentary cover of a section of the northern Troodos ophiolite, Cyprus. Visual enhancement techniques were applied to a 4-m airborne LiDAR digital terrain model and 4-m airborne multispectral imagery to assist the generation of structural lineament maps. Despite widespread vegetation cover, dykes and faults were recognisable as lineaments in both data sets, and the predominant strike trends of lineaments in all resulting maps were found to be in agreement with field-based structural data. Interestingly, prior to fieldwork, most lineaments were assumed to be faults, but were ground-verified as dykes instead, emphasising the importance of ground-truthing. Dyke and fault trends documented in this study define a pervasive structural fabric in the upper Troodos ophiolite that reflects the original sea-floor spreading history in the Larnaca graben. This structural fabric has not previously been observed in such detail and is likely to be continuous in adjacent regions under sedimentary cover. This information may be useful to future exploration efforts in the region focused on identification of structurally controlled mineral and groundwater resources. Overall, our case study highlights the efficacy of airborne LiDAR data and airborne multispectral imagery for extracting detailed and accurate structural information in hard-rock terrain to help complement field-based mapping.     

Landslide Research at the British Geological Survey:Capture,Storage and Interpretation on a National and Site-Specific Scale

Abstract: Landslide research at the British Geological Survey (BGS) is carried out through a number of activities, including surveying, database development and real-time monitoring of landslides. Landslide mapping across the UK has been carried out since BGS started geological mapping in 1835. Today, BGS geologists use a combination of remote sensing and ground-based investigations to survey landslides. The development of waterproof tablet computers (BGS·SIGMAmobile), with inbuilt GPS and GIS for field data capture provides an accurate and rapid mapping methodology for field surveys. Regional and national mapping of landslides is carried out in conjunction with site-specific monitoring, using terrestrial LiDAR and differential GPS technologies, which BGS has successfully developed for this application. In addition to surface monitoring, BGS is currently developing geophysical ground-imaging systems for landslide monitoring, which provide real-time information on subsurface changes prior to failure events. BGS’s mapping and monitoring activities directly feed into the BGS National Landslide Database, the most extensive source of information on landslides in Great Britain. It currently holds over 14?000 records of landslide events. By combining BGS’s corporate datasets with expert knowledge, BGS has developed a landslide hazard assessment tool, GeoSure, which provides information on the relative landslide hazard susceptibility at national scale.     

Possibilities of remote sensing technologies in coastal studies

Remote sensing techniques are a valuable tool to obtain specific information of the spatial and temporal characteristics of the coastal zone. This holds not only for mapping and GIS purposes, but also for more process-oriented developments in the physical and social systems of this zone. This paper addresses particularly the possibilities of remote sensing techniques for the hydro- and morphodynamics of the coastal zone s.s. An integrated approach combining remote sensing data and specific hydrodynamic modelling has opened interesting new possibilities for obtaining quantitative information on determining coastal process parameters. This reflects: bottom topographical data, the wave climate, wave predictions, real time flow calculations and inventories of available sand mining prospects. Such developments are in an early stage at the moment. However rapid progress is expected in the near future.     

渤海湾泥质海岸带近现代地质环境变化研究(Ⅰ):意义、目标与方法

渤海湾泥质海岸带的近现代地质环境变化研究,是通过两种形式(大比例尺区域地质调查和综合研究)在两个方面即垂向的浅表沉积物和平面上的地表形态变化同时展开的.(1)海岸带深覆盖区区域地质调查(1:50000)分为4个层次:基底(前第四纪)研究、早中更新世研究、晚更新世-全新世多学科综合研究、中晚全新世-现代多学科高分辨率综合研究.(2)海岸带综合研究采用多期图形对比、短半衰期同位素示踪与测年等方法,围绕近百年来地表形态、沉积速率变化及海岸线变迁展开.(3)正在形成的系统工作方法:包括Eijkelkamp槽型取样器获取浅表地层的无扰动岩心、岩心编录、手持GPS定位;少量辅助性机械钻孔岩心(30～100m,全取心)研究;地质点水准(与国家高程联网的)测量;有孔虫、介形虫、孢粉、OSL、14C测年(加速器质谱法与液体闪烁计数器法)、磁学研究和210Pb/137Cs测年,以及多期图形(历史地图、地形图、航片与卫星遥感影像)的计算机处理与对比、假三维表达的综合研究等.     

中国沿海地质环境与区域持续发展的若干问题探讨

本文分析了中国沿海岩石圈动力学的基础特征, 指出中国东部沿海地质环境与灾害存在南北分异的格局, 阐述了沿海区域工程地质环境的基本规律, 并通过全球及中国近百年海平面变化, 以及人类工程活动对河口海岸地质环境影响的分析, 对沿海地区未来的地质环境与灾害趋向做了初步评估, 并认为中国沿海21世纪的环境与发展将面临严峻的挑战, 特别是环渤海地区。最后, 对影响沿海区域发展的若干问题进行了初步探讨并提出了几点建议。     

GIS技术在区域填图中实施方法与数字地图

随着科学技术的发展 ,GIS、RS、GPS等新技术将逐步被应用到区调填图中。应用GIS、RS、GPS填图涉及到数据的采集、输入、编辑等过程 ,而最终形成多信息的数字化地图及其相关的数据库。这些数字化地图可十分方便地进行更新、查询及输出 ,从而更好服务于社会。     

城市活动断裂探测的方法和技术

发生在城市范围内的直下型大地震可能产生巨大的灾害 ,包括高的振动破坏和强的断裂地表错动。因此 ,城市范围内的直下型活动断裂和隐伏活动断裂探测及地震危险性和危害性评价是十分重要的。立足于城市环境复杂、污染重、干扰强的特点 ,文中介绍了城市活动断裂探测的主要方法 ,包括地质地貌、地球化学和地球物理方面的多种探测方法。在地质地貌方法中 ,最新断裂活动面的断错地质地貌制图及针对断裂新活动和古地震研究的钻探和槽探具有特别重要的意义 ,年轻地质体和地貌面年龄测定是一项关键技术 ;地球化学探查 ,尤其是多种气体测项在隐伏断裂初步定位中起到先锋作用 ;在各种地球物理探测中 ,浅层地震勘探起着关键作用 ,而在探查活动断裂深部背景和孕震可能性时 ,各种深地震探测方法是十分重要的。在城市活动断裂探测这一新的工作中 ,必须更多地强调和更好地做到地质地貌、地球化学和地球物理探测的结合 ,做到多种探测手段和勘探方法的综合运用 ,这样才能做好断裂定位、断裂活动性判定及分析断裂孕震条件工作。     

GPS手持机在野外地质填图中的应用

针对传统野外地质填图中手段落后、填图精度不高以及工作效率低的特点,文章探讨了手持GPS接收机在野外区调地质填图中标定地质点、导航、计算多边形面积以及补点等方面的应用及其注意事项,提出了将GPS手持机绝对定位结果标定在地形图上的一个简单而新颖的方法,大大增强了GPS手持机在野外地质填图中的实用性.