徕卡Pegasus:Backpack在洪水灾后调查中的应用

2018-07-12   来源:未知  

        2017年7月5日,日本九州岛北部发生了一场毁灭性的洪水灾害。据报告称,在这次天灾中有37人丧生,4人失踪。在福冈和大分县,洪水冲毁房屋数量超过1400座,淹没房屋数量大约1600座(如图1)。这场灾难是由一场在短时间内降雨量超过80cm的强暴风雨引发的。  

  图1 九州岛北部洪水侵害区域

  为了能全面了解危险特征,京都大学灾害预防研究所邀请徕卡测量系统参与了本次灾后调查。我们的任务是要去测量受洪水影响区域的位置以及洪痕的高程,同时团队还负责收集市民们的口录。日本政府部门的国土、基础设施、交通和旅游部将利用这些信息来组织灾后重建等活动。

  通常情况下,洪痕是在现场使用尺子直接测量的。近年来,为了测量洪痕的精确位置和绝对高程,RTK和GPS技术开始被大量使用。但这几种方法都需要逐个去测量,花费时间长,人力成本高。

  为了推进灾后调查的进度,经过调研我们使用了徕卡移动测量的方案。尤其是,我们使用了徕卡Pegasus:Backpack移动扫描方案来调查了人无法进入的小支流区域的详情。

  徕卡Pegasus:Backpack用于灾后调查

  灾后调查于2017年9月12日开展,主要调查区域是福冈县筑后川的一条支流。调查团队仅由两名成员组成(文章第一作者和徕卡测量系统的测量专家)(如图2)。我们沿着支流行走,从下游到中游共走了约15公里。仅用了12个小时采集完成了全部数据,并在一夜之间就完成了数据处理。

  图2 洪水灾后调查

  通过影像测量最大洪水淹没深度

  影像和点云数据可用于估算洪痕的位置和高程,图片的质量足以在影像上分辨洪痕(如图3)。我们共识别出了12个洪痕,而且操作简单,我们只需要在软件中点击照片上的洪痕位置就可完成测量。     

  图3 在Pegasus:Backpack的影像中测量最大淹没深度
 

  徕卡Pegasus:Backpack用于地形变化检测

  由于山体滑坡造成的大量泥沙淤积,洪灾彻底改变了冲积平原的地形。洪水淹没模拟也显示了洪水对地形变化的影响。在不考虑地形变化的情况下,洪水模拟低估了洪水泛滥的程度(如图4a)。

  图4 降雨-径流-淹没模型的洪水模拟图

  (a:使用原始地形图 b:使用变化后的地形图)

  徕卡Pegasus:Backpack采集的三维点云数据(如图5)可为变化后的地形生成高精度的数字高程模型(DEM)。点云数据能够清晰的显示出由于此次灾害造成的高程变化,有些地方的沉积物沉积超过4米,这也与图6中拍摄的实际情况一致。最近,从航空数据中我们也获取了洪水区域的DEM数据。通过这两项数据的对比研究,我们发现通过徕卡Pegasus:Backpack生成的DEM数据要比从航空数据中获取的更加准确。

  图5 徕卡Pegasus:Backpack三维点云数据

  使用新的DEM数据来进行洪水模拟显示出洪水泛滥程度明显改善(如图4b)。我们团队也将模拟数据和测量数据中12个位置的淹没深度进行了对比。

  图6 冲积平原的地形变化评估

  灾后调查的有效工具

  这项研究表明了徕卡Pegasus:Backpack用于灾后调查的有效性和可行性。在该洪水灾害调查案例中,我们不仅能够高效的评估出洪痕的位置和高程,还能准确的测量出地形的变化。测量人员在现场使用Pegasus:Backpack只需要关注采集影像和点云,后期处理过程中基于这两项数据进行数据的提取。此外,拍摄的照片也能作为灾难记录重要的存档资料。

  得益于徕卡Pegasus:Backpack独特的便携性和强大的功能,它还能应用于其他的灾害调查工作中如地震、火山爆发、山体滑坡等。

分享给小伙伴们:

更多文章

相关文章

天乐网部分信息来源于互联网,不对其完整性、合法性等负责

如有侵害您的权利,请及时联系删除

联系方式:QQ:487823649 投稿邮箱:487823649@qq.com 电话:400-006-5117

Copyright© 2018 Tleer.cn, All Rights Reserved. 天乐测绘网|苏ICP备11065447号-3