本發(fā)明屬于崩滑地質(zhì)災(zāi)害檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維激光掃描儀監(jiān)測(cè)崩滑災(zāi)害的標(biāo)靶布設(shè)方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)的gnss或自動(dòng)化全站儀等監(jiān)測(cè)方式迫于崩滑體形變破壞或特危區(qū)布點(diǎn)困難無(wú)法全面實(shí)施，難以反映崩滑體整體化的形變趨勢(shì)，且不完全的單點(diǎn)布設(shè)判斷容易造成對(duì)實(shí)際變形評(píng)判不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤。

三維激光掃描儀可主動(dòng)發(fā)射激光非接觸式地快速獲取目標(biāo)體表面高密度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域或行業(yè)，但不同行業(yè)的應(yīng)用方向異樣而對(duì)需求的數(shù)據(jù)類(lèi)型及精度要求有所不同，由此產(chǎn)生掃描儀在點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中涉及到掃描測(cè)站間標(biāo)靶布設(shè)差異化，尤其對(duì)于已發(fā)生或正在發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的地質(zhì)災(zāi)害體，因基準(zhǔn)精度高及獲得的災(zāi)害體表面的監(jiān)測(cè)點(diǎn)云針對(duì)性強(qiáng)、靈敏度高。

三維激光掃描儀在地質(zhì)災(zāi)害變形監(jiān)測(cè)作業(yè)過(guò)程中有一個(gè)重要的步驟就是標(biāo)靶布設(shè)，標(biāo)靶布設(shè)的主要目的是起到點(diǎn)云數(shù)據(jù)有效配準(zhǔn)的作用，實(shí)現(xiàn)測(cè)站間點(diǎn)云數(shù)據(jù)的整體銜接和坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一，特別對(duì)于無(wú)對(duì)中定平裝置的掃描儀的標(biāo)靶布設(shè)尤為關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)掃描儀點(diǎn)云需要拼合與轉(zhuǎn)換及崩滑災(zāi)害體動(dòng)態(tài)變化未知的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)崩滑災(zāi)害的有效監(jiān)測(cè)和精度可靠，達(dá)到對(duì)崩滑災(zāi)害形變變化量及形變趨勢(shì)的整體評(píng)價(jià)。

為此，本發(fā)明提供了一種三維激光掃描儀監(jiān)測(cè)崩滑災(zāi)害的標(biāo)靶布設(shè)方法，包括以下步驟：

步驟1)崩滑范圍確定：搜集崩滑區(qū)域已有地形圖，確定崩滑災(zāi)害邊界；

步驟2）標(biāo)靶效能分類(lèi)：將標(biāo)靶按效能分為基準(zhǔn)標(biāo)靶和監(jiān)測(cè)標(biāo)靶，其中，所述基準(zhǔn)標(biāo)靶固定安置在崩滑體周邊非變形區(qū)域內(nèi)，為用于三維激光掃描儀掃描定向和三維激光掃描儀掃描測(cè)站之間數(shù)據(jù)拼接的定位和參考標(biāo)志，所述監(jiān)測(cè)標(biāo)靶為安置在崩滑體上用于監(jiān)測(cè)地表變形的標(biāo)志；

步驟3）標(biāo)靶布設(shè)：在三維激光掃描儀掃描測(cè)站周?chē)慈珗A均分角度布設(shè)基準(zhǔn)標(biāo)靶，且基準(zhǔn)標(biāo)靶不少于四個(gè)，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶按剖面法布設(shè)，每條剖面上監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)不少于三個(gè)，根據(jù)崩滑體的主滑方向和滑動(dòng)范圍確定監(jiān)測(cè)標(biāo)靶的布設(shè)形狀，根據(jù)崩滑作用力方向確定監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)位置和分布形式。

當(dāng)崩滑體的主滑方向和滑動(dòng)范圍明確時(shí)，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)成十字形或方格形，當(dāng)滑動(dòng)方向和滑動(dòng)范圍不明確時(shí)，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)置成扇形。

所述崩滑體包括滑坡體和崩塌體。

當(dāng)崩滑作用力方向?yàn)橥埔剖交?、墜落式或傾倒式崩塌的，將監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)在崩滑體上部，當(dāng)崩滑作用力方向?yàn)闋恳交隆⒒奖浪鷷r(shí)，將監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)在崩滑體下部。

當(dāng)崩滑作用力有兩個(gè)以上方向時(shí)，所述監(jiān)測(cè)標(biāo)靶按剖面法布設(shè)的布設(shè)剖面至少包括橫向剖面和縱向剖面，所述橫向剖面和縱向剖面垂直，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶由中部向上下方向?qū)ΨQ(chēng)布設(shè)。

當(dāng)監(jiān)測(cè)標(biāo)靶按剖面法布設(shè)的縱向剖面與崩滑作用力方向一致時(shí)，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶的分布形式由中部向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布設(shè)。

在滑坡體的鼓張裂隙帶、拉張裂隙帶、剪切裂隙帶，以及崩塌體頂部的拉張裂隙帶、最大拉張部位、兩端延展部位加密布設(shè)監(jiān)測(cè)標(biāo)靶。

對(duì)于布置兩個(gè)以上掃描測(cè)站的大區(qū)域崩滑體，每間隔300-500m布設(shè)一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)靶。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的這種三維激光掃描儀監(jiān)測(cè)崩滑災(zāi)害的標(biāo)靶布設(shè)方法，可周期性重復(fù)觀測(cè)，采用三維激光掃描技術(shù)將單點(diǎn)與海量點(diǎn)云結(jié)合實(shí)現(xiàn)多元化，互為補(bǔ)充?；鶞?zhǔn)標(biāo)靶的合理布設(shè)可保證掃描監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)的統(tǒng)一和精度的可靠；獲得的監(jiān)測(cè)標(biāo)靶單點(diǎn)成果與點(diǎn)云數(shù)據(jù)結(jié)合使得評(píng)判崩滑災(zāi)害形變趨勢(shì)互為補(bǔ)充，確保監(jiān)測(cè)成果的連續(xù)性，起到有效監(jiān)測(cè)的作用。

下面將做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供了一種三維激光掃描儀監(jiān)測(cè)崩滑災(zāi)害的標(biāo)靶布設(shè)方法，包括以下步驟：

步驟1)崩滑范圍確定：搜集崩滑區(qū)域已有地形圖，確定崩滑災(zāi)害邊界；

步驟2）標(biāo)靶效能分類(lèi)：將標(biāo)靶按效能分為基準(zhǔn)標(biāo)靶和監(jiān)測(cè)標(biāo)靶，其中，所述基準(zhǔn)標(biāo)靶固定安置在崩滑體周邊非變形區(qū)域內(nèi)，為用于三維激光掃描儀掃描定向和三維激光掃描儀掃描測(cè)站之間數(shù)據(jù)拼接的定位和參考標(biāo)志，所述監(jiān)測(cè)標(biāo)靶為安置在崩滑體上用于監(jiān)測(cè)地表變形的標(biāo)志；

步驟3）標(biāo)靶布設(shè)：在三維激光掃描儀掃描測(cè)站周?chē)慈珗A均分角度布設(shè)基準(zhǔn)標(biāo)靶，且基準(zhǔn)標(biāo)靶不少于四個(gè)，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶按剖面法布設(shè)，每條剖面上監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)不少于三個(gè)，根據(jù)崩滑體的主滑方向和滑動(dòng)范圍確定監(jiān)測(cè)標(biāo)靶的布設(shè)形狀，根據(jù)崩滑作用力方向確定監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)位置和分布形式。

標(biāo)靶應(yīng)布設(shè)在視野開(kāi)闊、易于尋找、視線良好處，且固定安置，并采取安全防護(hù)措施；標(biāo)靶應(yīng)設(shè)在掃描測(cè)站掃描識(shí)別距離內(nèi)，不宜布設(shè)過(guò)遠(yuǎn)，距離過(guò)遠(yuǎn)容易產(chǎn)生激光反射強(qiáng)度衰減或無(wú)法到達(dá)標(biāo)靶，使反射信號(hào)變?nèi)踝R(shí)別較差或無(wú)法識(shí)別。

三維激光掃描儀掃描測(cè)站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)掃描測(cè)站）是用于架設(shè)地面三維激光掃描儀的監(jiān)測(cè)墩。掃描測(cè)站依據(jù)地貌地形類(lèi)型、掃描距離、角度等環(huán)境條件合理確定，設(shè)置在崩塌體可能失穩(wěn)的影響區(qū)外圍，并應(yīng)布置在視野開(kāi)闊、安全的高處，布設(shè)數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足水平掃描角度和垂直掃描角度的范圍要求。利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配拼接時(shí)，數(shù)據(jù)獲取要保證相鄰掃描測(cè)站掃描的目標(biāo)體重疊度應(yīng)不低于30％，困難地區(qū)重疊度應(yīng)不低于10％；重疊部位宜選擇光滑、規(guī)則的、裸露條件較好的部位；不宜設(shè)置過(guò)多站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接。崩滑體表面形態(tài)復(fù)雜、通視條件困難或掃描路線有拐角時(shí)，應(yīng)增加掃描測(cè)站。對(duì)于“三角狀孤立型”地貌地形類(lèi)型，應(yīng)不少于4個(gè)掃描測(cè)站；對(duì)于“凸型”地貌地形類(lèi)型，應(yīng)不少于2個(gè)掃描測(cè)站；對(duì)于“凹凸相間型”地貌地形類(lèi)型，應(yīng)不少于3個(gè)掃描測(cè)站。

本發(fā)明采用三維激光掃描技術(shù)將單點(diǎn)與海量點(diǎn)云結(jié)合實(shí)現(xiàn)多元化，互為補(bǔ)充。根據(jù)掃描儀點(diǎn)云處理和監(jiān)測(cè)特點(diǎn)，將標(biāo)靶按效能分類(lèi)，即基準(zhǔn)標(biāo)靶和監(jiān)測(cè)標(biāo)靶，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶主要能反映崩滑體的主要變形方位、變形量、變形速率、變形發(fā)展趨勢(shì)；基準(zhǔn)標(biāo)靶設(shè)在崩滑范圍外圍穩(wěn)固的非變形安全區(qū)域，包圍整個(gè)崩滑區(qū)域，嚴(yán)禁布設(shè)成一條斷面狀，不宜偏向掃描測(cè)站的一側(cè)，宜分布在測(cè)站四周標(biāo)靶應(yīng)布設(shè)在視野開(kāi)闊、易于尋找、視線良好處，且固定安置，并采取安全防護(hù)措施。

實(shí)施例2：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供了一種三維激光掃描儀監(jiān)測(cè)崩滑災(zāi)害的標(biāo)靶布設(shè)方法，所述崩滑體的主滑方向和滑動(dòng)范圍明確的，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)成十字形或方格形，滑動(dòng)方向和滑動(dòng)范圍不明確時(shí)，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)置成扇形。其中，所述崩滑體包括滑坡體和崩塌體。

當(dāng)崩滑作用力方向?yàn)橥埔剖交隆嬄涫交騼A倒式崩塌的，將監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)在崩滑體上部，當(dāng)崩滑作用力方向?yàn)闋恳交隆⒒奖浪鷷r(shí)，將監(jiān)測(cè)標(biāo)靶布設(shè)在崩滑體下部。

當(dāng)崩滑作用力有兩個(gè)以上方向時(shí)，所述監(jiān)測(cè)標(biāo)靶按剖面法布設(shè)的布設(shè)剖面至少包括橫向剖面和縱向剖面，所述橫向剖面和縱向剖面垂直，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶由中部向上下方向?qū)ΨQ(chēng)布設(shè)。

當(dāng)監(jiān)測(cè)標(biāo)靶按剖面法布設(shè)的縱向剖面與崩滑作用力方向一致時(shí)，監(jiān)測(cè)標(biāo)靶的分布形式由中部向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布設(shè)。

在滑坡體的鼓張裂隙帶、拉張裂隙帶、剪切裂隙帶，以及崩塌體頂部的拉張裂隙帶、最大拉張部位、兩端延展部位加密布設(shè)監(jiān)測(cè)標(biāo)靶。

對(duì)于布置兩個(gè)以上掃描測(cè)站的大區(qū)域崩滑體，每間隔300-500m布設(shè)一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)靶。

本發(fā)明通過(guò)基準(zhǔn)標(biāo)靶的有效布設(shè)實(shí)現(xiàn)崩滑災(zāi)害監(jiān)測(cè)精度可靠；通過(guò)監(jiān)測(cè)標(biāo)靶單點(diǎn)布設(shè)，形成與海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的互為補(bǔ)充，達(dá)到準(zhǔn)確全面反映崩滑災(zāi)害形變變化量及形變趨勢(shì)的目的。

本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的方法屬本行業(yè)的公知常識(shí)或常用手段，這里不一一敘述。

以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。