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图1无人机载激光雷达地质灾害监测技术流程

5. 1. 1 滑坡、崩塌变形监测

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主要为位移监测，分为绝对位移监测和相对位移监测： a）绝对位移监测。监测滑坡、崩塌的三维(X、Y、Z)位移量、位移方向与位移速率； b）相对位移监测。监测滑坡、崩塌重点变形部位裂缝、崩滑面(带)等两侧点与点之间的相对位移 量，包括张开、闭合、错动、抬升、下沉等。

5.1.2滑坡、崩塌变形破坏宏观前兆监测

包括滑坡、崩塌变形破坏前出现的地表裂缝和前缘岩土体局部塌、鼓胀，以及建筑物或地面的破 坏等。测量其产出部位、变形量及其变形速率。

地下开采引发的地面塌陷坑、地裂缝及沉陷的范围、形态特征、塌陷量、塌陷速率等。

作业前应收集下列资料，并进行适用性分析： 监测区域地层、水文地质、环境地质、气象、矿区开发现状矿山开发利用方案、采掘工程平面 图等资料； b) 监测区域及邻近地区内满足要求的已有控制点成果资料； C 监测区域1：2000～1：5000比例尺地形图、遥感影像等资料； d监测区域基础地理等其他相关资料。

现场踏勘应符合下列要求： a) 监测区域的地形地貌、气候条件、地面覆盖类型、植被覆盖密度以及机场、重要设施等情况； b）核对控制点的准确性； c) 根据踏勘情况设置控制网、航线的方式及选择无人机起降场地。

起降场地选择中应注意下列事项： 起降场地相对平坦、通视良好，距离军用、民用机场； 远离人口密集区，半径200m范围内不能有高压线、高大建筑物，重要设施； 附近应无正在使用的雷达站、微波中继、无限通信等干扰源，在不能确定的情况下，应测试信 号的频率和强度，如对系统设备有干扰，须改变起降场地。

航线设计应满足下列要求： a）依据监测对象的特点采用“之”字型或“井”字型进行设计； 航高一般为50m～200m，具体航高按照监测精度、激光雷达有效距离、点云密度、飞行安全的 要求设置。行高、精度及点云密度设置见表1：

DB 64/T1699—2020航线旁向重叠度应不小于30%，在丘陵山地地区，航线旁向重叠度50%～80%。航线布设应超出监测区域范围200m500m；d)在一条航线内，旋翼机飞行速率不大于15m/s；航线俯仰角、侧翻角一般不大于2°，最大不超过4°；飞机转弯时，坡度不大于15°，最大不超过22°；e)在同一个监测区、多期监测所布设的航线、航高、飞行速率及飞行姿态应保持一致。表1不同比例尺对应飞行高度及点云密度飞行高度比例尺点云密度（点／米）h≤751:500≥1675

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采用相关软件对航摄获取的原始数据进行解压，分离出激光雷达GPS数据、惯导数据（IMU）和点云 数据。

6. 9. 2 坐标系统转换

6.9.2.1利用基站点数据转换

利用架设在基站点的GPS静态数 差分处理，将同一架次的激光 数据转换至成果坐标系统。

6. 9.2. 2利用控制网数据转换

通过监测区域布设的控制网，获取不同坐标系统中控制点的坐标值，转换出不同坐标系统之间 ，再对同一架次的激光雷达GPS数据、惯导数据（IMU）和点云数据等进行联合解算，将点云数 至成果坐标系统。

6.9.3高程系统转换

6.9.3.1利用基站点数据转换

利用架设在基站点的GPS静态数据与基站点已知高程，对点云数据进行高程拟合转换。

6.9.3.2利用大地水准面精化成果转换

水准面精化成果将点云高程系统转换至成果高程

将悬于空中或地表以下明显有别于监测区域地表目标离散点云或密集点群（即噪点），在处理 行分离剔除。

6.10.2数据的拼接

对点云数据处理的各个环节进行检查。通过对点云数据进行目视检查、分类显示、高程显示等方 有疑问处用断面图进行查询、分析

监测地表点检查一般采用建立地面模型的方法进行检查。对模型上不连续、不光滑处，绘制断面图 进行查看；也可通过对地物的特征点进行RTK测量，对比点云数据的精度；若有同一时相、分辨率优于1 米的遥感影像也可用来辅助检查。

检查的主要内容包括： a）点云数据、激光雷达GPS数据、IMU数据及地面GPS数据记录是否缺失 b）点云数据坐标是否正确：

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c）点云数据处理是否满足要求。

6. 12 补飞与重测

点云数据存在无法解算、因局部空洞而影响监测精度及精度不满足要求的应进行补飞与重测。补飞 与重测应与原航线一致。

7.1数字高程模型（DEM）制作及质量检查

对于点云数据处理过程中出现的零散、小面积无数据区域，根据实际情况设置构网距离进行插值 保证插值结果反映完整地形。 对不满足要求区域（如地质灾害或地物遮蔽严重区域处）进行外业补采，保证地形细节完整。 对于建筑物、立交桥、高架路等高于地面的人工构筑物，一般只保留地面点云数据

7.1.2数字高程模型制作

将所有地面点均作为特征点，利用软件自动生成数字高程模型，

7.1.3数字高程模型制作要求

7.1.3.1格网尺寸及精度

地质灾害变形监测精度要求较高，参考CH/T9008.2中1:500～1：2000比例尺数字高程模型格网尺 寸及一级精度指标，根据宁夏地区的矿山地质灾害变形量明确了格网间距及精度要求。格网间距及精度 要求见表2。

表2格网间距及精度要求

7.1.3.2数据覆盖范围

字高程模型覆盖范围及格网尺寸是否符合要求。 字高程模型高程精度是否达到规定要求。

7.2数字表面模型(DSM)制作及质量检查

对于崩塌、滑坡、地面塌陷点云数据分别进行

7.2.3数字表面模型制作要求

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利用已处理后的点云数据和特征线构建不规则三角网，将不规则三角网按表2规定的格网尺寸进行 内插生成数字表面模型。 格网尺寸及精度应满足表2格网间距及精度要求。 数字表面模型应覆盖整个监测区域，并适当外扩200~500米

字表面模型覆盖范围及格网尺 寸是否符合要求。 字表面模型高程精度是否达到规定要求。

7.3矿山地质灾害变形提取

7. 3. 1单期监测

针对突发的崩塌、滑坡及地面塌陷等地质灾害利用不小于1：5000比例尺地形图等资料，获取格网 同距为2.5米的数字高程模型或收集格网间距优于2.5米的数字高程模型，与监测模型数据进行叠加分析， 获取监测对象变化情况。

针对矿产资源开发引发的正在发生变化的崩塌、滑坡与地面塌陷等地表变形问题，利用多期点云数 据分别构建数字高程模型，确保精度满足表2要求后，对多期数字高程模型进行叠加运算，获取监测对象 变化量、变化速率、体积等信息。

7.4.2地面塌降、地裂缝

弱、滑坡堆积体的体积确定其规模等级，其规模 坡隐患按变化速率、变化量进行评估；提出崩塌

依据地面沉陷或伴生的地裂缝的长度、宽度及其影响的面积、深度，评价地面塌陷的规模。规 划分见表3。 依据地面塌陷（地裂缝）监测结果，提出地面塌陷（地裂缝）预防、预测及监测的对策建议

表3地质灾害规模等级表

成果报告编写包括以下内容： 前言（目的、任务，监测对象、监测范围)； b) 矿山基本情况（自然地理概况、地质环境、矿山开采概况）； c) 监测方法、路线； d) 监测工作部署； e) 数据采集及处理； f) 监测成果及分析； g) 结论与建议。

标准信息服务平台 提交成果包括以下内容： a) 成果清单（附录E）； b) 飞行记录单（附录A）： c) 点云信息记录表（附录B）； d) 数字高程模型质量检查表（附录C中表C. e) 数字表面模型质量检查表（附录D中表D.1） f) 点云数据； g) 数字高程模型数据； h) 数字表面模型数据； i) 技术设计书 j) 成果报告； k) 相关图件； 1) 测绘成果按相应程序进行归档存储

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附录A （资料性附录） 表A.1飞行记录单

附录B （资料性附录） 表B.1机载激光雷达点云信息记录表

（资料性附录） 表B.1机载激光雷达点云信息记录表

DB64/T16992020附录C（资料性附录）表C.1数字高程模型质量检查表项目名称：数字高程模型比例尺：口1:5001:10001:2000生产单位生产日期质量元素质量子元素检查项检查结果备注大地基准坐标系统口达标口不达标空间参考系地图投影投影参数口达标口不达标高程基准高程基准口达标口不达标位置精度高程精度高程中误差口达标口不达标数据归档口达标口不达标数据格式口达标口不达标逻辑一致性格式一致性数据文件口达标口不达标文件命名口达标口不达标原始资料口达标口不达标时间精度现势性成果数据口达标口不达标点云密度口达标口不达标点云质量点云参数数据覆盖范围口达标口不达标完整性口达标口不达标附件质量附属文档正确性口达标口不达标权威性口达标口不达标检查意见：记录员：记录日期：3

照明设计标准项目名称： 数字表面模型比例尺：口1:500口1:1000

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附录E （资料性附录） 表E.1成果清单

水产标准附录E （资料性附录） 表E.1成果清单

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