点云与数字图像数据融合的斜坡变形裂缝自动检测

地表裂缝作为斜坡变形的前兆特征之一,能够对地质灾害早期识别、运动失稳特征确定提供预报信息。受地形条件影响,人工排查效率低,使用单一遥感数据识别也难以解决复杂背景下裂缝的尺寸效应及噪点滤波问题。为了高效采集变形斜坡地表裂缝分布位置及几何信息,采用以无人机仿地飞行获取的点云及数字正射影像图作为数据源。首先,利用分别以点云粗糙度、坡度、离散度、数字图像像素梯度、灰度值和RGB(red green blue)值作为特征的6种算法模型实现斜坡裂缝的初步识别,进行不同模型的受试者工作特征曲线检验并确定分割阈值;其次,通过形态修复、基于密度聚类算法索引的裂缝方向、长度、频数3种滤波算法对初始提取结果进行背景噪点处理,在最小程度造成裂缝失真情况下能够最高去除82.7%的噪点;然后,采用二分类模型评价指标分析6种滤波后裂缝提取结果的优劣性,并针对裂缝尺寸效应获得数据融合后的最优检测模型(F1=0.8350);最后,基于裂缝骨架及轮廓自动计算了数量、长度、宽度、方向、离散度、裂纹密度6个定量化特征指标。结果表明,采用多维数据融合能够解决地表裂缝识别的空间尺度效应,以裂缝单元索引的滤波处理方式能够适用于大范围复杂地表场景下的噪点去除。

四川芦山M_s 7.0级地震的地质环境影响分析

2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生Ms7.0级地震,此次地震对地质环境的影响备受各界关注。基于遥感解译与震后现场调查,对芦山地震的地质环境影响进行了初步分析。结果发现芦山地震的地质环境影响主要有:诱发较为广泛的崩塌等次生山地灾害,崩塌以小型为主,主要分布在双石—大川断裂带槽谷以及北西向几个深切峡谷段,如S210省道芦山—宝兴峡谷、芦山—双石峡谷、龙门—太平峡谷,其中震中区宝盛、太平镇崩塌密度最大;泥石流动静物源有不同程度增加,崩塌新增了泥石流沟的物源;斜坡上缓坡带也堆积有新的崩塌物源,使震后沟谷泥石流与坡面泥石流发生的概率增加;斜坡震裂现象较普遍,震动引起斜坡表层覆盖层不均匀沉降,宏观上表现为地面开裂、房屋开裂以及公路路基失效等;沙土液化加重灾害程度,震动引起发震断裂槽谷区砂土液化,使发震断裂带上地基失效,震害加重;厚覆盖层场地效应使地震下盘平坝区震害异常,下盘前陆盆地厚覆盖层地区地震波放大效应使芦山县龙门、清仁以及天全县老场、仁义平坝区及斜坡地带震害严重;芦山地震地质环境影响最大的区域是震中区太平—宝盛一带,其次是断裂带下盘5km—上盘5km的地带、宝兴县城区域及前陆盆地带。