Evaluation , and management of unstable rock slopes by 3-D laser scanning
Evaluation , and management of unstable rock slopes by 3-D laser scanning
复制标题
通过3-D激光扫描评估和管理不稳定的岩石边坡
DOI：
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发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
R. Hack
中科院分区：
文献类型：
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作者：
A. Turner;J. Kemeny;S. Slob;R. Hack
人口增长经常导致城市人口和相关的交通设施扩展到以前无人居住的斜坡上，在这些斜坡上，天然存在的和建造的岩石面存在岩石崩塌和岩石面不稳定的潜在危险。落石管理和缓解方案被广泛用于确保公共安全，提供有效的岩石面维护，并积极主动地解决潜在的落石危害。这些计划需要对各个岩石斜坡进行全面的地质表征。迫切需要新的数据采集方式来加速现场数据采集，降低识别难度，消除安全限制，并消除数据中的人为偏见和主观性。使用地面激光扫描仪可以快速准确地扫描裸露的岩石表面，从而获得数百万个离散点的集合，每个点都具有相对于扫描仪位置的3D值。这些“点云”具有很高的空间分辨率，相邻点之间的距离通常只有一两厘米。相对较小的表面特征和不连续性很容易识别。已经开发了算法来支持用于定向点云、从点云创建多边形表面模型、确定岩石不连续性信息以及定义块大小分布的半自动化过程。简历：人口的增长导致城市人口的增长和居民区交通运输设备的增加，而自然或人工表面则可能因罗氏瀑布或罗氏瀑布的不稳定而造成危险。罗氏滑槽的管理和减少方案必须确保公共安全，以有效地实施罗氏滑槽的治疗效果，并预防罗氏滑槽的潜在风险。这些项目迫切需要罗氏公司各种各样的地质特征。收集数据的新方法是为了加快在地形上采集数据、解决识别困难、消除安全约束以及解决信息解释中的主观性而迫切需要的。激光扫描仪在太阳Au表面上的快速平衡和精确表面，可以计算出数百万个离散点的相对位置，这些点与扫描仪的位置相关。这两个点之间的距离是两个相邻点之间的两厘米。地形上的小细节和裂缝也被识别出来。该方法的算法和半自动化过程主要用于确定点的方向，生成一个基于点的多边形曲面，确定与罗氏裂缝相关的信息，以及确定块体的尺寸分布。
Population growth frequently causes expansion of urban populations and associated transportation facilities onto formerly uninhabited slopes, where naturally occurring and constructed rock faces present potential hazards from rock fall and rock face instability. Rock fall management and mitigation programs are widely used to ensure public safety, to provide efficient rock face maintenance, and to proactively address potential rock fall hazards. These programs require comprehensive geologic characterization of individual rock slopes. New ways of collecting data are urgently required to accelerate field data acquisition, reduce identification difficulties, eliminate safety constraints, and remove human bias and subjectivity in the data. Exposed rock surfaces can be scanned quickly and accurately using a ground-based laser scanner, resulting in a collection of millions of discrete points each having a 3D value relative to the scanner's position. These "point clouds" have high spatial resolution, with adjacent points often only a centimeter or two apart. Relatively small surface features and discontinuities are readily identified. Algorithms have been developed to support semi-automated processes for orienting the point cloud, creating a polygonal surface model from the point cloud, determining rock discontinuity information, and defining block size distributions. Résumé: La croissance de la population cause souvent l'expansion des populations urbaines et des équipements de transport associés sur des pentes autrefois inhabitées, dont les surfaces naturelles ou artificielles présentent un danger potentiel causé par la chute de roche ou par l’instabilité des parois de la roche. Les programmes de gestion et de réduction de chute de roche sont largement employés pour assurer la sécurité publique, pour effectuer l'entretien efficace des parois de roche, et pour prévenir des risques potentiels de chute de roche. Ces programmes exigent la caractérisation géologique complète des différentes pentes de roche. De nouvelles méthodes de collecte de données sont exigées pour, accélérer l’acquisition de données sur le terrain, réduire les difficultés d'identification, éliminer les contraintes de sécurité, et réduire la subjectivité dans l’interprétation des informations. Les surfaces exposées de la roche peuvent être balayées rapidement et d’une façon précise à l'aide d'un scanner à laser au sol, ayant pour résultat le relevé de millions de points discrets ayant chacun une position à trois dimensions relativement à la position du scanner. Ces « nuages de points » ont une résolution spatiale élevée, avec souvent des distances de un à deux centimètres entre deux points adjacents. Les détails relativement petits et les fissures du terrain sont aisément identifiés. Des algorithmes ont été développés et des procédés semi-automatisés ont été créés pour, orienter le nuage de points, créer un modèle polygonal surfacique à partir du nuage de points, déterminer les informations relatives aux fissures de roche, et définir la distribution des dimensions des blocs.