三维模型滑坡提取
浅谈近景摄影测量在滑坡监测中的应用
浅谈近景摄影测量在滑坡监测中的应用【摘要】用近景摄影测量技术进行山体滑坡监测，由资料得知一种无需二次控制的、非接触的、快速的滑坡监测方法。
该方法采用旋转摄影或正射平行摄影的方式，对监测区域进行摄影，根据摄影测量原理获取目标监测区域的DEM模型。
通过自动匹配控制点以及对两期DEM模型进行叠加分析，计算出山体在该时间段内的滑坡绝对位移量以及滑坡区域的局部变化量。
【关键词】滑坡监测；近景摄影测量；控制点自动匹配；DEM叠加分析1 引言我国是一个地质灾害多发的国家,随着我国经济建设的蓬勃发展,交通、水利及资源开发等工程项目的大量实施,由滑坡造成的威胁和灾害大量增加。
在防治滑坡灾害时,除了采用正确的工程措施勘查和处理边坡外,及时合理的监测措施是非常重要而且必需的手段。
结合近景摄影测量技术，利用量测相机或非量测相机，采用旋转摄影或平行摄影的方式对被监测区域进行摄影，用摄影测量软件系统LensPhoto获取被监测区域的三维表面点云模型，通过自动匹配两期影像控制点，将监测区域二期的相对三维模型转换到一期的绝对三维模型中，然后分别生成DEM模型，并对两期DEM模型进行叠加，计算滑坡体的绝对位移量和局部变化区域的位置以及面积大小，从而实现后期监测过程中无需量测控制点就可以完成山体的滑坡监测。
2 摄影测量三维滑坡监测系统实施方案对被监测的滑坡区域第一次拍摄的影像称为一期影像，第二次拍摄的影像称为二期影像，依次类推。
以一、二期为例，基于摄影测量原理的滑坡监测具体的实施方案如下：（1）第一次进行滑坡监测时，使用免棱镜全站仪测量4个或4个以上（根据监测区域大小而定）分布均匀的控制点。
首先对相机进行检校，将一期影像、相机检校参数和控制点输入到近景摄影测量软件系统LensPhoto中，得到被监测区域绝对定向后的三维点云模型。
（2）后期滑坡现场监测时，需要保证摄影的摄站分布位置与第一次的摄站分布位置大致相同，从而确保后面的一、二期影像之间的匹配能够顺利进行。
基于实景三维模型的地质灾害隐患识别——以广东省上坪镇为例
2097-3012(2024)01-0148-09 Journal of Spatio-temporal Information 时空信息学报收稿日期: 2023-09-22；修订日期: 2024-01-10基金项目: 中核集团核工业二九〇研究所科研创新项目（202004）；国家留学基金委项目（201906300098） 作者简介: 周阳阳，研究方向为林业遥感与实景三维建模。
E-mail:**********************通信作者: 张青峰，研究方向为土地资源与空间信息技术、土壤侵蚀与水土保持。
E-mail:***************.cn基于实景三维模型的地质灾害隐患识别——以广东省上坪镇为例周阳阳1,2,3，孙中瑞1,2,3，陈 斌1,2,3，徐锋良1,2,3，张青峰41. 核工业二九〇研究所测绘与遥感信息中心，韶关 512029；2. 广东省环境保护核辐射追踪研究重点实验室，韶关 512029；3. 广东省放射性生态环境保护工程技术研究中心，韶关 512029；4. 西北农林科技大学 资源环境学院，杨凌 712100摘 要：为了打破地质灾害中高位隐蔽性隐患发现难的局限，查清复杂地形下突发地质灾害的特点，实现地质灾害隐患点的精准识别。
本研究以广东省连平县上坪镇为研究区域，基于无人机倾斜摄影测量技术构建高精度实景三维模型，生成点云、数字高程模型等衍生数据，在真三维环境中结合山体阴影进行隐患点识别，并结合实地调查对典型灾点的特征信息进行分析。
结果表明：本研究识别的隐患点与现地验证情况一致，正确率达100%；共识别出隐患点23处（滑坡14处、崩塌9处），灾害密度约4处/km 2。
本研究通过集成“空地联动”“点面体协同”“二三维一体”的方法，将立体灾害点搬进数字空间，实现了隐蔽性点位和调查盲区的全覆盖，对灾害预警和风险防控具有重要意义。
关键词：实景三维；地质灾害；无人机倾斜摄影测量；隐患识别；广东省引用格式：周阳阳, 孙中瑞, 陈斌, 徐锋良, 张青峰. 2024. 基于实景三维模型的地质灾害隐患识别——以广东省上坪镇为例. 时空信息学报, 31(1): 148-156Zhou Y Y , Sun Z R, Chen B, Xu F L, Zhang Q F. 2024. Identification of hidden geological hazards based on real-scene 3D models: A case study of Shangping town, Guangdong Province. Journal of Spatio-temporal Information, 31(1): 148-156, doi: 10.20117/j.jsti.2024010171 引 言随着社会经济的发展，集镇建设规模不断扩大，人类活动逐渐影响着原有地质环境，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生加剧，严重威胁着人居环境与生命安全（刘传正和陈春利，2020）。
一种三维均质土坡滑动面搜索的新方法
第29卷增2岩石力学与工程学报V ol.29 Supp.2 2010年9月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Sept.，2010 一种三维均质土坡滑动面搜索的新方法邓东平，李亮，赵炼恒(中南大学土木建筑学院，湖南长沙 410075)摘要：通过提出一种新的随机方法生成2条随机曲线：一条为三维滑体滑动方向上与坡面线围成断面尺寸最大的随机母线；另一条为垂直滑动方向上与坡面线围成断面尺寸最大的随机准线。
三维滑动面是由准线在母线上移动或母线在准线上移动形成的，这时，形成的三维滑动面容易将滑体划分为n×m个铅垂条块，进而能够方便地实现三维安全系数公式中的土块微分量计算以及三维滑动面图形的生成。
在此过程中，针对随机搜索精度不高的问题，通过将随机母线和随机准线用近似母线和近似准线来代替进行改进，通过搜索由近似母线和近似准线形成的任意三维滑动面来找到最危险滑动面。
三维均质土坡算例表明：用本文方法计算的安全系数比其他方法计算的小，因而偏于安全，证明了所提方法的有效性。
滑体长度对土坡稳定性影响的研究表明：三维边坡的稳定性高于二维边坡，随着滑体长度的增加，三维稳定性趋于二维稳定性；从准线形状分析结果以及母线与二维滑动面的对比分析证明，对于无限长三维均质土坡，其滑动面简化为二维圆弧是可行性的。
关键词：边坡工程；三维均质土坡；母线；准线；滑动面；稳定性分析；安全系数中图分类号：P 642.22 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2010)增2–3719–09A NEW METHOD FOR SEARCHING SLIDING SURFACE OFTHREE-DIMENSIONAL HOMOGENEOUS SOIL SLOPEDENG Dongping，LI Liang，ZHAO Lianheng(College of Civil and Architectural Engineering，Central South University，Changsha，Hunan410075，China)Abstract：Two random curves are generated through a stochastic method：One is mother line，by which and slope line cross-section size on sliding direction of three-dimensional sliding body surrounded is the largest；and the other is standard line，by which and slope line cross-section size on perpendicular sliding direction surrounded is the largest. The three-dimensional sliding surface is generated through standard line moving on the mother line or mother line moving on the standard line. So sliding body is easily divided into n×m vertical stripes in the generation process of three-dimensional sliding surface，and it facilitates calculation of micro-components of stripes in formula of three-dimensional factor of safety and to generate graphic of three-dimensional sliding surface. In this process，in order to improve the accuracy of random search，the approximate mother line and approximate standard line are used instead of random mother line and random standard line respectively. Then the most dangerous sliding surface is found by searching arbitrary three-dimensional sliding surface generated by approximate mother line and approximate standard line. Examples of three-dimensional homogeneous slopes show that results computed by this method are smaller than those of previous studies，so it is safer and also proved that this method is practicable. At the same time，by studying the impact of length of sliding body on stability of slope，it shows that stability of three-dimensional slope is better than that of two-dimensional slope；with increasing收稿日期：2009–11–04；修回日期：2010–01–18基金项目：西部交通建设科技项目(2006318802111)；中南大学优秀博士学位论文扶植项目(2008yb004)；铁道部科技研究开发计划重点资助项目(2008G032–3)；湖南省交通厅科技项目(2007–29)作者简介：邓东平(1985–)，男，2007年毕业于中南大学土木工程专业，现为硕士研究生，主要从事道路与铁道工程方面的研究工作。
FLAC3D实例分析教程(2024)
支持多种温度场建模方法，如有限元法、有限差分法等，可自定义温 度边界条件和初始条件。
热传导过程模拟
通过数值计算方法求解热传导方程，得到温度场中的温度分布和热流 密度等参数。
热应力计算
基于热弹性力学理论，计算由温度梯度引起的热应力和变形，以及温 度对岩土体力学性质的影响。
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总结与展望
地下工程
软件可模拟地下洞室、巷道、地铁等地下 工程的开挖和支护过程，分析围岩稳定性 和支护结构受力情况。
基坑工程
软件可用于分析基坑开挖过程中的土压力 分布、支护结构变形和稳定性等问题。
2024/1/30
隧道工程
FLAC3D可应用于隧道工程的开挖、支护 和衬砌设计，评估隧道施工对周围岩体的 影响。
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操作界面及基本设置
边界条件
设定模型的底部和侧面为固定边界， 顶部为自由边界；考虑地下水的影响 ，设置相应的孔隙水压力和渗透系数 。
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求解过程与结果分析
求解过程
采用FLAC3D内置的求解器进行计算，包括初始地应力平衡和后续加载过程。
结果分析
提取边坡的位移、应力、应变等计算结果，分析边坡的变形和破坏模式。
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操作界面
FLAC3D的操作界面包括菜单栏、工具栏、模型视图、属 性视图和输出窗口等部分，方便用户进行建模、分析和后 处理等操作。
基本设置
在使用FLAC3D前，需要进行一些基本设置，如选择单位 制、设置材料参数、定义边界条件等。这些设置将直接影 响模拟结果的准确性和可靠性。
建模流程
FLAC3D的建模流程包括建立几何模型、划分网格、定义 材料属性、施加边界条件和初始条件等步骤。用户可根据 实际需求选择合适的建模方法和工具。
PFC滑坡模拟二、三维建模方法研究
Jo urn al o f E ngineering G eology工程地质学报1004-9665/2017/25 ( 2) - 0455-08DOI：10.13544/ki.jeg.2017.02.024P F C滑坡模拟二、三维建模方法研究曹文_李维朝®唐斌®邓刚®李俊峰®(①中国水利水电科学研究院，流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038)(②中国地质大学（北京）工程技术学院北京100083)(③中国水务投资有限公司北京100053)摘要滑坡运动过程模拟避免了试验尺度与监测手段的限制，可以详细观察破坏过程,是定量评估滑坡灾变风险的重要研究手段。
开展滑坡运动过程模拟的首要工作是建立滑坡模型。
颗粒流程序（PFC)虽然是滑坡运动过程模拟应用最广泛的程 序之一，但在建立滑坡模型的前处理方面较弱，使得其在滑坡运动过程模拟中的推广应用受到限制。
对此，本文指出了 Ball-Ball和 Ball-Wall两种建模方法的适用性、优缺点及滑体滑床边界确定方法，并以 2014 年地震触发的红石岩滑坡为例，以Bnck填充法为基础，从获取地形数据、确定滑体和滑床区域、建立滑体和滑床几何模型、生成颗粒模型4个步骤出发,提出了基于数字等高线地形图建立PFC二、三维复杂滑坡模型的前处理方法,弥补了 PFC软件前处理的不足，从而为今后基于PFC的滑坡 运动过程模拟提供有益的帮助。
关键词离散元颗粒流滑坡数值模拟中图分类号:P642. 22 文献标识码：APFC STUDY ON BUILDING OF 2D AND 3D LANDSLIDE MODELSCAO Wen®® LI Weichao® TANG Bin® DENG Gang® LI Junfeng®((X)State Key Laboratory o f Simulation and Regulation o f Water Cycle in River Basin,China Institute o f Water Resources and Hydropower Research^Beijing100038)((^College o f Engineering &Technology,China University o f Geosciences{Beijing) ,Beijing100083)(③China Water Investment Co.，Ltd，Beijing100053)Abstract Simulations of landslide run-out can avoid the limit of experiment and instrumentation. It can observe the movement processes in detail. It is essential to the quantitative hazard assessment for landslide, for the simulation of landslide movement, the primary work is to establish a landslide model. Although the Particle Flow Code(PFC) is one of the most widely used program for landslide modeling, it is weak in the pre-processing of building the landslide model. This limits its application to landslide modeling. As for this, this paper illustrates the applicability, advantages and disadvantages of the Ball-Ball and Ball-Wall methods for model building. The way to determine the boundary of sliding mass and sliding bed is presented. It is based on the digital elevation map and the Brick filling method. It takes the earthquake-induced Red Rock Landslide as an example. Four steps are presented to build 2D & 3D landslide model with PFC. The four steps are obtaining topographic data, determining the boundary of both sliding mass and sliding bed, building the geometry of both sliding mass and sliding bed, filling*收稿日期：2016-03-10;收到修改稿日期：2016-06-28.基金项目：自然科学基金（51309259, 51379221)，自然科学基金（51309259,51379221，41571012)，973 计划项目（2014CB047004)资助.第一作者简介：曹文（1992-)，男，硕士生，从事地质工程、岩土工程方面的科研工作•Email:cwencugb@456Journal of Engineering Geology工程地质学报 2017 the geometry with particles. By this way, the 2D and 3D landslide model can be easily and quickly built with PFC.The presented method will be helpful to the simulation of landslide movement with PFC.Key words Distinct element method(DEM) , Particle Flow Code(PFC) , Landslide, Numerical simulation〇弓I言滑坡是一种全球性的地质灾害，一旦发生往往 会造成人员伤亡和经济损失，有时甚至会产生灾难 性的后果。
如何使用遥感数据进行三维建模
如何使用遥感数据进行三维建模随着科技的不断进步，遥感技术在地理信息领域的应用越来越广泛。
其中，使用遥感数据进行三维建模是一项非常重要的应用之一。
三维建模可以帮助我们更好地理解和分析地球表面的特征、变化和关系。
本文将探讨如何使用遥感数据进行三维建模，并介绍一些相关的技术和工具。
一、遥感数据的获取与处理在进行三维建模之前，我们首先需要获取合适的遥感数据。
通常，遥感数据可以通过卫星、飞机等平台获取。
这些数据可以包括光学图像、雷达数据和激光扫描点云等。
根据具体的建模需求，我们可以选择合适的数据源。
获取到遥感数据后，需要经过一系列的处理步骤。
首先，我们需要对数据进行预处理，例如去除云层、大气校正等。
然后，根据数据的质量和频率，可以选择适当的数据融合方法，将多个数据源融合成一幅高质量的图像。
接下来，可以利用图像处理技术进行特征提取、分割和分类，以提取出我们感兴趣的地物或地貌。
二、三维建模技术与方法在得到合适的遥感数据后，就可以开始进行三维建模了。
三维建模可以通过多种技术和方法实现，下面将介绍几种常见的方法。
1. 点云重建法点云是通过激光扫描仪获取的数据，它能够提供高精度的地物表面信息。
点云重建法通过对点云数据进行处理和分析来实现三维模型的重建。
具体方法包括点云滤波、拟合曲面和网格生成等。
点云重建法适用于地形、建筑物等结构比较简单的场景。
2. 图像匹配法图像匹配法基于遥感图像的特征，通过对图像进行匹配和配准来实现三维模型的建立。
这种方法适用于具有纹理和特征的地物或地貌。
其中，立体视觉技术是图像匹配法的一种常见方法，它利用两个或多个图像之间的视差来计算三维位置。
3. 深度学习方法近年来，深度学习方法在计算机视觉领域取得了重要的突破。
在三维建模中，深度学习可以用于图像分割、物体识别和三维重建等任务。
通过利用大量的遥感图像和相应的地面真值数据，可以训练出高效精确的深度学习模型来进行三维建模。
三、三维建模工具与软件为了实现三维建模，我们需要借助一些专业的工具和软件。
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课题名称
基于三维模型的滑坡体提取（章节）
开发语言
不限（主要在于功能实现）
时间
时间宽松，3、4个月都可以
预期效果
三维模型格式OSGB与OBJ两种，二选一。。。
模型内主要有植被、裸地、耕地（干扰物）、滑坡体（所需）四种地物。
程序需要能够在导入三维模型后，提取识别出其中的滑坡体，
方式可以是把滑坡体切割出来变成单独的一个滑坡三维模型（优先），或者把滑坡体
在模型中标记出来和别的地物有明显区分（例如染上红色）
除三维模型外，还可以提供二维的平面数据，有坡度图、坡向图、等高线、数字高程
图。注：本人不太懂编程，还需要什么补充请工作人员提出。
关键点
在三维模型中有效的将滑坡体与其他干扰物作出区分