[发明专利]一种基于激光雷达技术的滑坡体变化检测方法

说明书

本发明公开了一种基于激光雷达技术的滑坡体变化检测方法，该方法在滑坡灾害中，尤其对复杂地形下的滑坡体进行变化检测，自动检测某个时间段滑坡体的位置和姿态发生的变化，一旦检测出潜在滑坡体发生的变化，并圈定变化范围，提醒现场工作人员注意，采取安全措施或者离开危险区域。该方法成本较低、操作方便、计算迅速、准确度较高、方便检测，可为滑坡灾害监测与评价提供科学依据，为自然灾害救援提供安全保障，产生经济效益和社会效益。

本申请是申请号为：2015104547553、发明创造名称为：一种基于激光雷达技术的滑坡体变化检测方法、申请日为：2015年07月30日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及滑坡监测领域，室一种基于激光雷达技术的滑坡体变化检测方法。

背景技术

伴随着经济社会发展的加速，经济活动的加剧，对自然资源的过度开发，人口数量的剧增，生态环境的恶化，使得我国自然灾害呈现日趋严重的发展趋势，抗灾救灾工作面临严峻挑战。

滑坡灾害是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象，其机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。中国西南地区，特别是西南丘陵山区，最基本的地形地貌特征就是山体众多，山势陡峻，沟谷河流遍布于山体之中，与之相互切割，因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面，广泛存在滑坡发生的基本条件，滑坡灾害相当频繁。另外，地震对滑坡的影响很大，首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化，原有的结构面张裂、松弛，加上地下水也有较大变化，特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外，一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震，在地震力的反复振动冲击下，斜坡土石体就更容易发生变形，最后就会发展成滑坡。例如，5.12汶川大地震给国家和人民造成了巨大的生命财产损失，对当地地质结构造成巨大破坏所引发的滑坡灾害，至今仍威胁着当地人民的生产生活，而且这种威胁在未来相当长时间内还将持续。此外，由于地质构造、降雨造成的滑坡也在全国各地时有发生，例如2009年发生的重庆武隆、云南文山、威信、凤庆山体滑坡等。滑坡灾害的特点是发生突然，破坏力巨大，特别是在滑坡救援过程中，摇摇欲坠的滚石、岩石边坡、土体边坡和危岩时刻对受灾群众和救援人员构成威胁。这些滑坡对建筑物、农田、道路及地下管线等产生危害或破坏，造成一系列的生态环境问题。

针对滑坡，国内外已经做了很多研究，传统检测滑坡的方法有：大地精密测量法、GPS监测点布设，InSAR技术等，但具有一定优势的同时存在一定的缺点。例如，传统的大地测量方式和GPS监测点布设为点式检测手段，难以获取空间的信息。而InSAR技术作为高精度监测地表形变的技术，在地表起伏较大时易产生相位失相关，从而影响计算精度。

作为空间信息技术之一的激光雷达技术，不受天气和周围自然环境的影响，而且采集数据精度和效率方面都明显优于其它方式，目前已经在滑坡等自然灾害动态检测，以及预报预测方面体现了非常重要的作用和优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于激光雷达的滑坡体变化检测方法，该方法在地震和滑坡灾害中，尤其对复杂地形下潜在的滑坡体进行变化检测，自动检测某个时间段滑坡体的位置和姿态发生的变化，一旦检测出潜在滑坡体发生的变化，并圈定变化范围和预测下一步滑坡体可能发生的变化，提醒现场工作人员注意，采取安全措施或者离开危险区域。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种基于激光雷达的滑坡体变化检测方法，对潜在的滑坡体进行的变化检测；其特征在于，包括具体步骤如下：

A)选取滑坡体研究区不同时间的两期或者两期以上激光雷达点云数据；

B)首先对步骤A)中选取研究区的激光雷达点云数据进行预处理，根据地形的复杂程度对激光雷达点云数据进行重采样，提高后期计算的高效性和精确性；