地基LiDAR技术在活动断层三维场景建模中的关键技术与应用

谭毅滢; 魏拾其; 宋健洪; 张冬丽; 郑文俊

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.02.24.2020D008

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地基LiDAR技术在活动断层三维场景建模中的关键技术与应用

研究论文 | 更新时间：2023-12-08

- 地基LiDAR技术在活动断层三维场景建模中的关键技术与应用
- Key technology and application of terrestrial LiDAR in 3D active fault model
- 中山大学学报(自然科学版) 2021年60卷第3期页码：78-87
- 作者机构：
  
  1.中山大学地球科学与工程学院/广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室，广东珠海 519082
  2.南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东珠海 519082
- 作者简介：
  
  谭毅滢（1998年生），女；研究方向：活动构造与地震灾害；E-mail：tanyy9@mail2.sysu.edu.cn
  张冬丽（1974年生），女；研究方向：工程地震与地震灾害机理；E-mail：zhangdongli@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划专项(2017YFC1500104);国家自然基金项目(41774049;41674051)
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.02.24.2020D008
  中图分类号： P315
- 纸质出版日期：2021-05-25，
  
  收稿日期：2020-02-24，
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谭毅滢,魏拾其,宋健洪等.地基LiDAR技术在活动断层三维场景建模中的关键技术与应用[J].中山大学学报(自然科学版),2021,60(03):78-87.

TAN Yiying,WEI Shiqi,SONG Jianhong,et al.Key technology and application of terrestrial LiDAR in 3D active fault model[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2021,60(03):78-87.
谭毅滢,魏拾其,宋健洪等.地基LiDAR技术在活动断层三维场景建模中的关键技术与应用[J].中山大学学报(自然科学版),2021,60(03):78-87. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.02.24.2020D008.

TAN Yiying,WEI Shiqi,SONG Jianhong,et al.Key technology and application of terrestrial LiDAR in 3D active fault model[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2021,60(03):78-87. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.02.24.2020D008.

摘要

激光雷达扫描系统（Light detection and ranging，LiDAR）是一种快速、简便、高精度、高分辨率的三维测量技术。根据不同的搭载平台，LiDAR可以分为星载、机载和地基等几类。地基LiDAR是最常用于地学三维建模中一种高精度设备，具有空间分辨率高和能够穿透植被直接获取地面信息的优势和特点，获取的数据能够为三维模型的建立提供更大量、准确、全面的数据支持，在高精度地形地貌数据获取和工程测量领域应用潜力较大。本文选取了活动断层断错地貌以及活动断层与工程交汇两种场景作为扫描对象，从两个不同的方面对地基LiDAR点云的处理方法和流程进行了梳理，并针对不同扫描对象进行三维模型的建立，更清晰精确地显示扫描区域场景，可为断层断错地貌的定量研究和工程抗断错设防提供清晰的三维场景信息。

Abstract

关键词

地基LiDAR点云处理DEM三维场景构建活动断层

Keywords

terrestrial LiDARpoint clouds processingDEM3D scene buildingactive fault

references

陈涛. 机载激光雷达技术在构造地貌定量化研究中的应用［D］. 北京：中国地震局地质研究所， 2014.

CHEN T. Application of airborne LiDAR （Light Detection and Ranging） for quantitative tectonic geomorphology［D］. Beijing： Institute of Geology China Earthquake Administration， 2014.

李平. 地面三维激光点云数据处理及模型构建［D］. 四川：成都理工大学， 2017.

LI P. 3D terrestrial laser scanning data processing and model reconstruction［D］. Sichuan： Chengdu University of Technology， 2017.

郑文俊，雷启云，杜鹏，等. 激光雷达（LiDAR）：获取高精度古地震探槽信息的一种新技术［J］. 地震地质， 2015， 37（1）： 232-241.

ZHENG W J， LEI Q Y， DU P， et al. 3-D laser scanner（LiDAR）： a new technology for acquiring high precision palaeoearthquake trench information［J］. Seismology and Geology， 2015， 37（1）： 232-241.

康帅，张景发，崔效峰，等. 基于高精度地基LiDAR技术的活动断层错断地貌研究——以冷龙岭活动断裂带为例［J］. 地震， 2017， 37（3）： 61-71.

KANG S， ZHANG J F， CUI X F， et al. Offset landform caused by acitve fault based on high precision terrestrial LiDAR data： a case study of the Lenglongling active fault zone［J］. Earthquake， 2017， 37（3）：61-71.

邱小雷，方圆，郭泰，等. 基于地基LiDAR高度指标的小麦生物量监测研究［J］. 农业机械学报， 2019， 50（10）： 159-166.

QIU X L， FANG Y， GUO T， et al. Monitoring of wheat biomass based on terrestrial-LiDAR height metric［J］. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery， 2019， 50（10）： 159-166.

晏颖杰，范少辉，官凤英. 地基激光雷达技术在森林调查中的应用研究进展［J］. 世界林业研究， 2018， 31（4）： 42-47.

YAN Y J， FAN S H， GUAN F Y. Research progress in TLS technology in forest investigation［J］. World Forestry Research， 2018， 31（4）： 42-47.

魏占玉，RAMON A S，何宏林，等. 基于SfM方法的高密度点云数据生成及精度分析［J］. 地震地质， 2015， 37（2）： 636-648.

WEI Z Y， RAMON A S， HE H L， et al. Accuracy analysis of terrain point cloud acquired by "Structure From Motion" using aerial photos［J］. Seismology and Geology， 2015， 37（2）： 636-648.

毕海芸，郑文俊，曾江源，等. SfM摄影测量方法在活动构造定量研究中的应用［J］. 地震地质， 2017， 39（4）： 656-674.

BI H Y, ZHENG W J, ZENG J Y, et al. application of SfM photogrammetry method to the quantitative study of active tectonics[J]. Seismology and Geology, 2017,39(4):656-674.

郭浩. 点云库PCL从入门到精通［M］. 北京：机械工业出版社， 2019.

于彩霞，董箭，李改肖，等. 基于LiDAR点云的高精度DEM构建方法［J］. 地理空间信息， 2015， 13（3）： 22-24+8.

YU C X， DONG J， LI G X， et al.Research on high precision DEM construction method based on LiDAR［J］.Geospatial Information，2015， 13（3）： 22-24+8.

张小红. 机载激光雷达测量技术理论与方法［M］. 湖北：武汉大学出版社， 2007.

KRAUS K， PFEIFER N. Determination of terrain models in wooded areas with airborne laser scanner data［J］. ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing， 1998， 53（4）： 193-203.

AXELSSON P. DEM generation form laser scanner data using adaptive TIN models[J]. IAPRS, 2000, 33(B4): 110-117.

BESL P J,McKAY N D. A method for registration of 3-D shapes[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1992, 14(2): 239-256.

戴静兰，陈志杨，叶修梓. ICP算法在点云配准中的应用［J］. 中国图象图形学报， 2007， 12（3）： 517-521.

DAI J L， CHEN Z Y， YE X Z. The application of ICP algorithm in point cloud alignment［J］. Journal of Image and Graphics， 2007， 12（3）：517-521.

解则晓，徐尚. 三维点云数据拼接中ICP及其改进算法综述［J］. 中国海洋大学学报（自然科学版）， 2010， 40（1）： 99-103.

XIE Z X, XU S. A survey on the ICP algorithm and its variants in registration of 3D point clouds[J]. Periodical of Ocean University of China, 2010,40(1):99-103.

王李管，何昌盛，贾明涛. 三维地质体实体建模技术及其在工程中的应用［J］. 金属矿山， 2006 （2）： 58-62.

WANG L G， HE C S， JIA M T. 3D geological solid modeling technology and its Application in engineering［J］. Metal Mine， 2006（2）： 58-62.

曹代勇，李青元，朱小弟，等. 地质构造三维可视化模型探讨［J］. 地质与勘探， 2001， 37（4）： 60-62.

CAO D Y， LI Q Y， ZHU X D， et al. Study on the 3D visual model of geological structure［J］. Geology and Prospecting， 2001， 37（4）： 60-62.

王晨旭，胡引翠，王崇倡，等. 基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究［J］. 金属矿山， 2019 （9）： 147-153.

WANG C X， HU Y C， WANG C C， et al. Study on the construction of fine open-pit mine terrain model based on Tin［J］. Metal Mine， 2019（9）：147-153.

赵义来，刘亮明，胡荣国. 基于地质体产状特征及建模数据特点的三维地质建模方法探讨——以安徽月山矿田为例［J］. 桂林理工大学学报， 2018， 38（4）： 752-760.

ZHAO Y L, LIU L M, HU R G. 3D geological modeling based on the occurrence of geological bodies and data characteristics: a case study from Yueshan ore field, Anhui[J]. Journal of Guilin University of Technology, 2018, 38(4): 752-760.

王家耀，崔铁军，苗国强. 数字高程模型及其数据结构［J］. 海洋测绘， 2004， 24（3）： 1-4.

WANG J Y， CUI T J， MIAO G Q. Digital elevation model and data structure［J］. Hydrographic Surveying and Charting， 2004， 24（3）： 1-4.

杨秋丽，魏建新，郑江华，等. 离散点云构建数字高程模型的插值方法研究［J］. 测绘科学， 2019， 44（7）： 16-23.

YANG Q L， WEI J X， ZHENG J H， et al. Comparison of interpolation methods of digital elevation model using discrete point cloud data［J］. Science of Surveying and Mapping， 2019， 44（7）： 16-23.

周兴华，姚艺强，赵吉先. DEM内插方法与精度评定［J］. 测绘科学， 2005， 30（5）： 86-88.

ZHOU X H， YAO Y Q， ZHAO J X.Research on interpolation and accurracy assessment of DEM［J］.Science of Surveying and Mapping，2005， 30（5）： 86-88.

张锦明，游雄，万刚. DEM插值参数优选的试验研究［J］. 测绘学报， 2014， 43（2）： 178-185+192.

ZHANG J M， YOU X， WAN G. Experimental research on optimization of DEM interpolation parameters［J］. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica， 2014， 43（2）： 178-185+192.

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