基于3维激光扫描技术的滑坡体地形图制作研究

采用3维激光扫描技术快速采集滑坡体地形点云信息,并提取滑坡体微地貌信息,为滑坡监测提供基础技术支持。3维激光扫描技术的数据处理主要包括外业数据采集、点云数据配准、地貌数据获取与非地貌点云数据过滤、地形图生成等过程,并着重介绍其工作原理与处理方法。采用3维激光扫描技术能够高效准确实时的监测地质灾害,对预防灾害的发生提供了决策作用。     

基于改进的MF-FDOG算法和无人机影像提取黄土地区地裂缝

为解决惯用数字影像处理方法无法有效地提取我国黄土高原地区广泛存在的山体裂缝的问题,本文提出一种改进的一阶高斯差分匹配滤波(MF-FDOG)算法,以兰新高铁位于青海省海东市张家庄隧道附近的窑街矿区的地裂缝为对象开展了基于无人机影像的地裂缝提取研究。改进的MF-FDOG算法的基本策略包括:构造满足地裂缝垂直剖面曲线分布的模板和一阶高斯差分模板,并分别对无人机影像进行卷积运算,达到增强地裂缝信号的目的;对卷积运算获得的两幅影像采用线性拉伸的方式规范值的范围并做差值运算,弥补敏感度校正参数普适性不强的缺陷;再以灰度值的倒数作为权值因子,增强地裂缝响应值与背景之间的对比度;最后根据差值影像的统计直方图选择阈值提取地裂缝。研究结果表明,在监测场景具有地物分布复杂、影像纹理信息丰富和地物边缘模糊等困难特征时,改进的MF-FDOG算法仍然具有优良的地裂缝探测能力,利用该算法和无人机影像能准确地提取黄土区域的微小地裂缝信息。本文提出的地裂缝探测方法可为我国黄土地区地质灾害(如山体滑坡)监测与防治提供有效的技术支撑。     

滑坡监测中点云数据分析

山体滑坡是不可逆转的自然灾害,实时监测滑坡绝对位移和相对位移,掌握滑坡形变的规律和趋势,可减少经济损失,保障经济发展。三维激光扫描技术是监测山体滑坡的主要方法之一,其关键是去除地表植被、建筑物等其他地物点云信息对地表模型的干扰,获得扫描区域高精度的DEM,进而得到准确的监测信息。因此本文重点分析并去除滑坡体各种干扰地物点云信息。     

基于GIS三维建模的滑坡有限元强度折减法稳定性评价

频发的滑坡地质灾害给我国铁路线路的安全运营造成严重威胁。受限于滑坡体三维建模技术,以往多采用二维模型分析滑坡体的稳定性状态。利用GIS三维空间建模技术的便利性,提出了基于GIS三维建模的有限元强度折减法滑坡稳定性评价方法。以四川省茂县新磨村山体滑坡体为工程实例,利用GIS地理空间信息技术,建立了滑坡体三维可视化模型,进而创建了滑坡体的三维有限元分析模型,计算了自然、地震暴雨工况下的稳定性系数,给出了滑坡体应力、应变和位移云图,可为综合评价滑坡体的稳定状态和地质灾害防治提供依据。     

基于UAV和GIS技术的地灾监测方法

以无人机低空遥感为平台,对无人机在复杂地形条件下地质灾害监测中数据获取和数据处理,并采用GIS空间分析进行灾害规模和损失评价的方法进行了研究,最后以武隆鸡尾山山体垮塌和城口庙坝堰塞湖灾害监测为例进行了验证。结果表明,采用无人机低空遥感技术手段进行地质灾害监测能为救灾决策提供准确的基础数据和强大的技术支撑,具有重大的战略实用价值。     

地质灾害危险性评估单位资质管理办法

第一章总则第一条为加强地质灾害危险性评估单位资质管理,规范地质灾害危险性评估市场秩序,保证地质灾害危险性评估质量,根据《地质灾害防治条例》,制定本办法。第二条在中华人民共和国境内申请地质灾害危险性评估单位资质,实施对地质灾害危险性评估单位资质管理,适用本办法。第三条本办法所称地质灾害危险性评估,是指在地质灾害易发区内进行工程建设和编制城市总体规划、村庄和集镇规划时,对建设工程和规划区遭受山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害的可能性和工程建设中、建设后引发地质灾害的可能性作出评估,…     

地质灾害治理工程勘查设计施工单位资质管理办法

第一章总则第一条为加强地质灾害治理工程勘查、设计和施工单位资质管理,保证地质灾害治理工程质量,有效减轻地质灾害造成的危害,保障人民生命和财产安全,根据《地质灾害防治条例》,制定本办法。第二条在中华人民共和国境内申请地质灾害治理工程勘查、设计和施工单位资质,实施对地质灾害治理工程勘查、设计和施工单位资质管理,适用本办法。本办法所称地质灾害治理工程,是指对山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害或者地质灾害隐患,采取专项地质工程措施,控制或者减轻地质灾害的工程活动。第三条地质灾害治理工程勘…     

郑州市地裂缝遥感识别与监测

根据坡度分析在灾害防治与水土保持工作上的应用,提出了以IPTA技术获取的地面沉降速率图为数据源,利用地面沉降坡度分析开展地裂缝遥感识别;以郑州市为研究区,根据地面沉降坡度分析识别出的目标区,在郑州市区首次发现因差异性地面沉降造成的地裂缝,实地调查发现该地裂缝东西长约2 000 m,已经造成附近10余处建筑物受损,监测结果表明该地裂缝存在明显的三维形变;实地调查和监测结果证明,地面沉降坡度分析不仅可以用于地裂缝的识别,也能用于地面沉降危险性分区,对地质灾害防治减灾有一定的指导意义。     

利用阵列式位移传感系统进行地质灾害深部位移动态监测与分析

为了掌握地质灾害深部位移的变形规律,使用阵列式位移传感系统（SAA）对地质灾害不稳定体进行深部位移动态监测,并同时安装了测斜仪以进行比较分析。通过建立地质本构模型和进行"降雨-变形"模型分析,优化设计了监测线和监测点位。试验结果表明：在地质灾害监测中,使用阵列式位移传感系统进行滑坡体深部位移的监测,不仅能够实时监测到滑坡体深部位移的变形情况,还能判断出滑移面具体位置。相比于测斜仪监测,阵列式位移传感系统测量准确度更高,在滑坡地质灾害监测中有更好的应用范围和前景。     

重庆南川市人为地质灾害防治管理暂行办法

第一章总则第一条为了加强对人为活动引发地质灾害的管理,有效预防和治理人为活动引发的地质灾害,切实维护因人为地质灾害受损单位和个人(以下简称受损方)的合法权益,维护社会稳定,根据《中华人民共和国矿产资源法》、《地质灾害防治条例》、《重庆市地质灾害防治管理办法》等规定,结合我市实际,制定本办法。第二条本办法所称人为地质灾害,是指人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。第三条人为地质灾害防治工作应遵循预防为主,避让与治理相结合;谁引发谁治理,谁…     

基于D-InSAR技术的金沙江地区滑坡形变监测与分析

滑坡是发生在我国山区的主要地质灾害类型,金沙江地区由于地势较高、地形复杂、多云多雨的特点,给传统的滑坡监测增加了难度。合成孔径雷达差分干涉测量技术(Differential interferometry synthetic aperture radar,D-InSAR)已在滑坡地面沉降监测中得到了广泛应用。本文选取金沙江上游沿岸作为研究区域,基于2018年8月11日与9月28日的Sentinel-1A影像及SRTM1数据,利用GAMMA软件及D-InSAR技术监测到金沙江地区的地表形变,成功识别出金沙江右岸的一处滑坡灾害。研究结果显示,在此滑坡的坡顶部分出现了约2.5 cm的沉降,而在坡底部分由于崩塌物的累积,地面出现了约3 cm的抬升。从实验结果可以得出,InSAR技术是一种有效的滑坡变形监测手段,利用Sentinel-1A卫星的SAR数据对滑坡区域进行形变监测,可以得到较好的干涉结果。     

形态参数下地表采动裂缝三维建模及可视化方法

实现对地表采动裂缝的三维建模及可视化能促进裂缝的形状、成因研究,并为开采沉陷监测和生态环境恢复提供科学支持。目前三维建模方法和软件主要面向建筑物、管道、地质体等地物地貌,若直接应用于地表裂缝的建模与表达会存在野外测绘工作量大、形态规律表达不准确、呈现不逼真等问题。本文结合三维地形建模、分形、空间插值等理论,提出了基于几何形态参数的地表裂缝三维建模方法,并利用ArcEngine平台实现了对裂缝的三维可视化;选取甘肃省东峡矿区为试验区,根据裂缝分布与形态预计参数,实现了对区域内裂缝的模拟,并通过与实测数据和高分辨率影像进行对比,验证了该方法能真实逼真呈现裂缝的形态、延伸与细节信息。     

地面激光点云与航空影像相结合的滑坡监测

面向云南某水电站滑坡监测的实际需求,提出了将地面激光点云数据和航空影像相结合的滑坡监测方法。首先,通过数据配准,实现地面激光点云数据和航空影像数据的融合统一;然后,通过数据去噪与地表模型重建建立监测的数据基准;最后,通过基于地表模型的整体变形分析和基于剖面的采样分析,对滑坡区域的变形规律进行研究。通过对已经获取的5期监测数据的分析表明,本文提出的监测方法具有较高的监测精度和很好的适用性。     

LiDAR测量点云融合影像的分块滤波方法

针对现有LiDAR地面点滤波算法对复杂地形地物适应性不强的问题,本文提出了一种融合点云与地面影像分块滤波的方法。首先,将地面影像与点云匹配,使点云从影像中获取更多的光谱纹理信息。然后,分析地物光谱、林地相对密度、点云高程特征、地面DSM模型及其坡度,并基于决策级融合将原始点云切割成若干独立的区块。最后,根据每块区域不同的多元细节特征,对IPTD滤波算法进行改进并利用搜索法优化参数,得到最优且稳健的结果。利用滤波后的总地面点通过插值算法得到的DEM模型和相关试验验证了本文算法的优越性。     

融合工程地质资料与GNSS高精度监测信息的黑方台党川黄土滑坡稳定性研究

针对当前滑坡稳定性评价方法难以准确获取评价结果的突出问题,本文提出了一种融合地下水、工程地质钻孔信息及灌溉资料等工程地质资料与GNSS观测的黄土滑坡稳定性评价方法。首先,基于高分辨率影像、高精度DEM、地层地貌等多源异构数据,建立滑坡精细三维地质模型体;然后,将滑坡外部高精度GNSS监测数据作为模型外部约束条件,进一步构建起融合工程地质资料与GNSS观测的黄土滑坡稳定性综合评价模型。本文方法能够将滑坡外部大地测量高精度监测数据与工程地质数值模拟手段有机融合,实现了滑坡外部形变信息与内部变形机制的有效耦合。通过我国典型黄土滑坡域甘肃黑方台党川实际发生的两起滑坡失稳事件验证表明,本文方法可有效地提高滑坡稳定性评价结果的精度及可靠性,获取了与试验区域滑坡实际失稳情况相一致的结果:HF06/07 GNSS监测点首先失稳,其次是HF09监测点失稳,最后是HF05监测点失稳。基于本文方法获取的滑坡失稳顺序与实际滑坡发生顺序高度一致,显著优于现有的滑坡失稳数值模拟法。     

密集低矮植被区LiDAR点云地面滤波算法

针对地形复杂且低矮植被茂密的矿区LiDAR点云特点,本文提出了一种基于坡度信息并结合平面拟合的地面滤波算法。该方法采用二级格网法逐级选取地面种子点,在每个一级格网中,利用地面种子点通过最小二乘拟合法进行平面拟合并构建地面模型,最后达到区分地面点和非地面点的效果。与传统坡度法和布料模拟法的对比试验表明,该方法能够有效滤除密集低矮灌木,以及较好地保留较大坡度地形。     

综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法

针对滑坡参数反演存在的多目标优化问题,同时为弥补滑坡深部位移监测点位稀疏的不足,提出了一种综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法。该方法利用地表与深部位移监测数据构建多目标位移反分析模型,采用抗差Helmert方差分量估计法计算各类位移观测量的抗差验后随机模型,优化反演模型的权参数。试验结果表明:深部位移信息量不足会导致位移反分析结果出现严重偏差,综合地表与深部位移信息的反演结果更为准确;基于抗差Helmert方差分量估计的多目标加权位移反分析方法不仅可以合理确定不同类型观测数据的权重,还能够有效抵制异常粗差对反演结果的影响,提高了反演计算精度。     

激光雷达点云电力线自动提取算法

针对当前电力线提取方法自动化程度和精度不高的问题,本文从点云数据的空间分布特征出发,提出了一种高效的电力线自动提取方法.首先基于自然裂点法,将点云数据按高程分类后去除地面点;然后对数据进行空间划分,基于子空间的点密度及空间结构特征的差异化,利用地物分割算法去除电塔点和残留的植被点;最后利用基于欧氏距离分割的电力线自动检...     

高精度时空信息崩滑坡灾害监测技术

我国部分地区地质灾害爆发频率高,多年来崩滑坡、泥石流等高危险性地质灾害严重威胁我国人民财产与生命安全。因此,地质灾害及时预警一直是我国在应急方面亟待解决的难题。随着北斗、GPS等全球卫星导航系统的建设组网,GNSS技术逐渐成为当前提供时空位置信息的重要手段,具有数据实时性、设备低功耗、搭建便捷化等特性,成为解决地质灾害监测与预警的理想技术手段。本文利用BDS+GPS+GLONASS时空信息数据,构建了面向地质灾害监测的中长基线毫米级精度的崩滑坡监测解算方法,确定了双差观测的载波相位解算模型。最后在重庆新浦区域展开试验应用,实现了基于高精度时空信息的毫米级滑坡灾害的监测与预警。为预计该区域的地质灾害提供了数据支持,为人民的生产生活提供了技术保障。     

无人机摄影测量技术在阿娘寨滑坡应急调查中的应用

无人机摄影测量技术具有数据获取效率高、响应速度快、成果丰富多样等优势,逐步应用于地质灾害应急调查中。2020年6月18日阿娘寨滑坡复活后,采用无人机摄影测量技术进行应急调查。首先,通过检查点验证了无人机免像控摄影测量技术的可行性,总结性研究了无人机影像数据快速拼接和全面处理的软件选取,生成了调查区三维实景模型、数字表面模型(DSM)、正射影像(DOM)及密集点云等基础数据;最后对基础数据处理分析,完成了滑坡地形快速测绘、滑坡特征调查等工作,并对多期次的高精度无人机摄影测量数据进行差分计算,识别了滑坡形变较大的区域,定量表征了滑坡的形变特征,为监测仪器的选位提供了指导。滑坡体上GNSS监测的最大累计形变可达16m,将现场布设的专业监测设备的数据接入地质灾害实时监测预警系统中,有效保证了灾害防治工程的顺利实施。