一种基于机载激光雷达三维的危岩落石调查方法

摘要

本发明公开了一种基于机载激光雷达三维的危岩落石调查方法，采集覆盖工程所在区域的原始激光点云数据、原始影像数据和原始影像数据的初始外方位元素，处理生成数字高程模型DEM、数字正射影像DOM和彩色激光点云。生成索引数据库，从索引数据库中的信息识别危岩落石并提取危岩落石信息因子进行危岩落石危害等级划分提出处置策略，并提取处置设计所需的横断面线。本发明通过机载激光雷达这一先进的空间对地观测技术，建立高精度的彩色激光点云、数字高程模型DEM和数字正射影像DOM，实现危岩落石信息的提取、量化分析与危险性评估，开创了一种基于机载激光雷达技术的山地灾害勘察新方法。

主权项

一种基于机载激光雷达三维的危岩落石调查方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)数据采集：采集覆盖工程所在区域的原始激光点云数据，所述激光点云间隔小于0.5米；采集覆盖工程所在区域的原始影像数据，所述影像数据的影像分辨率高于0.15米；采集原始影像数据的初始外方位元素；(2)激光点云数据处理：将步骤(1)所得的原始激光点云数据转换为测区坐标系下的激光点云数据，并将所得的测区坐标系下的激光点云数据分为五类：初始点类、地面点类、植被类、人工构造物类、其他类；基于地面点类的激光点云数据生成数字高程模型DEM；(3)数码影像处理和彩色激光点云生成：依据步骤(1)所得的原始影像数据和初始外方位元素解算出影像的精确外方位元素，结合所述数字高程模型DEM对原始影像数据进行校正，生成数字正射影像DOM；用所述数字正射影像DOM对分类后的激光点云赋色，生成彩色激光点云；(4)建立索引数据库：将步骤(2)所生成的数字高程模型DEM、步骤(3)中生成的数字正射影像DOM和彩色激光点云切分为相同大小的正方形规则格网，对每个正方形规则格网命名，生成数字高程模型DEM索引数据库、数字正射影像DOM索引数据库和彩色激光点云索引数据库；(5)识别并提取危岩落石信息：基于步骤(4)所得的数字高程模型DEM索引数据库、数字正射影像DOM索引数据库和彩色激光点云索引数据库中的数据，根据危岩落石遥感机理特征，通过人工或人机交互的方式识别危岩落石并提取危岩落石信息，并对危岩落石进行等级划分和危险性评估，具体步骤为：(51)依据步骤(4)所得的数字正射影像DOM索引数据库和彩色激光点云索引数据库中的数据建立遥感解译标志，所述遥感解译标志包括危岩落石、节理裂隙构造、地层岩性；(52)根据所建立的遥感解译标志，调用数字正射影像DOM索引数据库和彩色激光点云索引数据库中的数据，识别危岩落石，圈定危岩落石的边界并显示，提取危岩落石的类型、空间位置、规模大小、滚动方向、地层岩性、节理裂隙构造、软弱结构面、植被发育程度、纹理、人类活动等信息，并将提取的信息展绘到地形图上；(53)调用数字高程模型DEM索引数据库和彩色激光点云数据库中的数据，提取危岩落石的几何参数因子、地形地貌特征因子和危岩落石条件因子，所述几何参数因子包括边坡高度、相对高差、直径、坡度、坡向，所述地形地貌特征因子包括坡形和坡面平整性，所述危岩落石条件因子包括危岩落石体积、节理裂隙发育程度、节理裂隙组合情况、岩体破碎程度、风化侵蚀情况；(54)依据(51)至(53)所提取的危岩落石信息划分危害等级并提出相应处置策略；(6)提取步骤(5)所识别的各个危岩落石所在位置的横断面线，并将危岩落石信息标注于输出的横断面线上。