[发明专利]一种基于机载激光雷达三维的危岩落石调查方法

说明书

技术领域

本方法涉及一种危岩落石调查方法，具体涉及一种基于机载激光雷达三维的危岩落石调查方法。

背景技术

复杂山区危岩落石是重要的地质灾害之一，具有灾害点多、分布面广、突发性强、难以预测等特点。在山区铁路、公路工程项目建设中，必须进行危岩落石调查，从而确定线路附近危岩落石的分布位置、规模及对工程危害影响大小。

现有危岩落石调查方法主要以人工调查为主辅以航、卫片解译，该方法存在的主要问题有：

(1)调查工作量大：在复杂山区，危岩落石分布面广、灾害点多，人工全面调查危岩落石工作量相当之大；

(2)调查效率低：危岩落石多处在陡峭的山坡上，为了准确的判别、测量危岩落石，往往需要调查人员攀爬到危岩落石处，导致调查进度缓慢，效率低；

(3)成果精度差：人工调查危岩落石，多靠目测估计，即使到达危岩落石处，往往由于地形陡峭，不具备测量工作条件，很难精确查明危岩落石的大小和空间位置；

(4)安全隐患大：人工调查需要携带测量仪器，在陡峭的山坡上攀爬，存在较大的安全隐患；

(5)调查成本高：由于需要进行大量的野外实地调查工作，且工期长，人力、物力成本较高；

(6)在既有铁路线上作业难：运营的山区铁路也需要定期进行危岩落石调查。但随着铁路的多次提速，火车速度越来越快，人工沿运营铁路进行危岩落石调查，对铁路和人员的安全，均构成较大安全隐患。

（7）难以满足工程建设需求：由于传统调查方法无法精确查明危岩落石的空间位置，缺乏危岩落石规模、危害等级等定量化的分析，不能有效评价危岩落石对既有或新建工程的影响，无法满足工程建设的需要。

随着业主对工程建设质量、安全和效率的要求不断提高，寻求一种准确、高效、安全的危岩落石调查方法已成为本领域科技人员亟待解决的问题。

机载激光雷达技术是以飞机为系统搭载平台，集成全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)、激光扫描仪、高分辨率数码相机等传感器的新一代航空遥感系统。通过对飞行获取的原始数据进行处理，可生成高精度的三维点云、数字高程模型DEM和数字正射影像DOM。该技术目前主要用于地图制图领域，在该技术使用过程中，根据地图比例尺的不同，数据采集和处理流程的手段也不尽统一。机载激光雷达技术获取的数据具有信息量丰富、直观性好、精度高等优点，将其引入到危岩落石调查领域，建立针对危岩落石调查的数据采集和处理的工艺流程、技术指标与参数，代替人工调查方法，具有重要的现实意义。

发明内容：

本发明的目的是为了解决上述背景技术中以人工调查为主，辅以航、卫片解译的危岩落石调查方法所存在的缺陷，提供一种既能够准确确定危岩落石的分布范围、规模大小、空间形态和位置，又能实现危岩落石的信息提取、量化分析与危险性评估的基于机载激光雷达三维的危岩落石调查方法，降低调查的野外工作量，缩短调查周期。