泥石流沟谷3D点云数据采集处理及可视化

对泥石流沟谷进行精准测绘及地形可视化对于定位定量研究泥石流现象及过程具有基础性作用.传统的泥石流沟谷地形探测手段存在观测数据少,生成的地形数据分辨率低,无法实现地形表面的细节表达等不足.地面三维激光扫描仪(TLS)可以高效地获取泥石流沟谷的高密度3D点云,可实现表面模型的可视化表达,支持地形因子测算和分析.研究选取东川小江大白泥河泥石流沟谷为试验对象,针对泥石流沟谷进行多站点架设仪器进行点云数据的采集扫描,并对点云客观存在的非地面点噪声和空洞技术问题等进行数据处理.研究根据泥石流沟谷的实际情况以及地面三维激光扫描仪的特性,提出了基于后视定向的数据采集模式和配准技术方法,尝试采用适合于泥石流沟谷的点云去噪和空洞修补技术方法对泥石流沟谷的地面点云进行精确处理,在此基础上,开展了对泥石流沟谷的地形特性分析及可视化探索.     

泥石流沟谷滑坡体的点云采样分析及变化检测

泥石流沟谷地区地形复杂,沟壑纵横,利用激光雷达技术获取的点云数据往往存在着数据量大,数据冗余等问题。本文以云南省小江流域大白泥河泥石流沟的一伴生滑坡体为试验对象,利用地面激光扫描(terrestrial laser scanning,TLS)技术对其进行两个时期的点云数据获取,形成一系列针对泥石流沟谷地区的点云配准,滤波去噪,地表建模等数据处理流程;探讨不同重采样分辨率对地表模型构建的影响,运用ArcGIS平台对不同重采样分辨率下的滑坡量进行估算对比,获取该滑坡提供的泥石流物源量可靠值;同时,利用预处理后点云对该滑坡体进行点云探测及变化分析。试验结果表明(1)不同重采样分辨率构建的地表模型与其采样点云间的垂直标准差为0.3~0.5 cm;(2)点云曲率重采样分辨率在50%~70%范围内,滑坡量估算值较为可靠;(3)整个滑坡体的变化区域的距离变化区域在0.008~0.5 m。