山体滑坡监测系统三维数据三维激光扫描仪

三维扫描技术是通过激光或结构光进行三维重建。三维扫描技术也是一种将测量从传统的单点测量提升到面测量的革命性技术。三维扫描技术根据载体不同包括了机载、地面和手持等几类。通过前文研究，可得出如下结论：采用地面式三维激光扫描技术可以迅速获取滑坡体形变数据，并进行三维分析。将扫描的三维模型与地质资料数据进行叠加，可以形成地表及地下的空间一体数据，为滑坡灾害的治理提供了科学有效的数据。山体滑坡监测系统三维数据三维激光扫描仪 深圳。

滑坡体数据监测采集

滑坡位于北京市丰台区王佐镇西庄店村后甫营路东北侧，坐标为 N：39°50′58.9″，E：116°5′15.1″。滑坡距离景区售票处仅 500m，距离后甫营村仅 280m。
滑坡体上方为山坡林地，下方为千灵山风景区的停车场（目前未使用）。滑坡距离王佐镇镇政府约 7.5km，有后甫营路、沙羊路、大灰厂路等通往镇中心及市区，距离西六环约 2.6km。

在滑坡体对面山体建立控制点

选择稳定基岩，选用不锈钢材料进行混凝土浇筑。

利用 TOPCON GLS-2000三维激光扫描仪对滑坡体进行数据采集

将扫描仪架设在控制点上，利用 TOPCONGLS-2000三维激光扫描仪后视定向功能进行坐标系统确立。

设置扫描密度及扫描范围进行点云数据获取。

滑坡体特征

表面特征

通过调查发现，滑坡主滑方向约 176°，后缘裂缝上部稳定基岩出露，产状为 177°∠14°，总体平面形态呈“圈椅状”，下陡中缓上陡，滑坡体坡度约为 20°-30°，主滑方向与岩层倾向基本*，属于顺层滑坡。

滑坡西侧山体出露基岩产状 164°∠37°，东侧山体出露基岩产状 125°∠21°，滑坡体东侧紧邻一条冲沟，冲沟底部页岩出露，基岩产状 226°∠65°。

滑坡后缘出现拉张裂缝，总长约 110m，总体走向约 45°，后缘大裂缝深度约 2.3m，大裂缝宽度约 
50cm，发育有近东西向节理裂隙 5条，近南北向垂直节理 3条
1)，出现滑坡壁，滑坡壁坡度约 70°，后缘裂缝上部出现较少与滑动壁平行裂缝，后缘裂缝有向上发展趋势。

从扫描数据到BIM模型
利用硬件和软件，设计师能够以低成本的方式将现实世界信息转化成BIM模型。建筑师和建筑工程人员可受益于直观的工作流程，精确的将地面、墙、管道、房顶或楼梯等BIM要素直接提取至Autodesk® Revit®。

1滑坡后缘两组节理裂隙垂直相交

滑坡体中部距后缘约 47m及 57m处出现两条较大裂缝，大宽度约 25cm，总长约55m，上部裂缝总体走向约为 30°，下部裂缝呈圆弧状展布，沿此两条裂缝出现数十条发散状裂缝，与其呈相交关系，并且滑坡体
上大量片石树坑出现拉裂。

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滑坡前缘形成鼓丘，出现剪出口，剪出口上部形成多条放射状及羽状裂缝，大宽度约 20cm，鼓丘下方，出现 4条溢出水流。

结构特征

通过野外调查天然出露的地层及搜集相关资料，认为该滑坡类型属于岩质滑坡。地层主要为第四系松散堆积层及石炭系地层，其中第四系主要为残坡积物，成分为碎石土，石炭系地层岩性主要为泥岩、页岩、
千枚岩等。

根据岩性及结构特点，滑坡物质组成自上而下可分为两层：

（1）碎石土

分布于滑坡体中下部，主要为残坡积物，碎石土结构松散，透水性较好，沿着斜坡方向自上而下厚度逐渐增加，厚度较大。

（2）页岩

滑坡体表层页岩风化严重，为中风化～强风化，呈层状，主要为灰黑色或表层呈暗红色，层面之间结合力较低，岩层产状较缓，基岩产状 177°∠14°，层理发育，韵律细微，岩石构造节理、劈理发育，易破裂，沿层面剥离严重。滑坡后缘发育有近东西向节理裂隙 5条，近南北向垂直节理 
3条，后缘TOPCON三维激光扫描仪于 7月 25日及 8月出现滑坡壁，多为陡倾角。滑坡壁坡度约1日，对滑坡体开展了 2期三维激光扫描测70°。量，通过 2期数据对比分析，发现 
7天内滑坡体存在明显位移形变，大形变约 600mm

5、点云数据生成
 滑坡体点云数据 
Fig2 Point cloud data of landslide

利用 I-SITE Studio软件进行点云数据建模生成 DEM。将滑坡的法线定位为垂直于斜坡，在此法线基础上生成模型
此做法避免了模型的三角面片与重力方向*导致的不连续模型的出现。

6、扫描数据与地质数据叠加分析

因为 TOPCON GLS-2000三维激光扫描仪在对滑坡体扫描时架设在已知控制点上，保证了强制对中；同时扫描仪具有后视定向功能，所以保证了每期数据无需进行点云数据拼接而在同一坐标系统中。

虚拟量测

在点云数据或者 DEM中量测滑坡体的长度、宽度、面积等。并进行滑坡体体积估算

滑坡体宽度解译图 Fig3 Interpretation map of landslide Width

6.2数据对比

通过人工简易监测，6日内滑坡后缘部分裂缝变形量为 28mm和 66mm。同时运用滑坡形变对比分析监测图 
Fig4 Comparative analysis of landslide deformation monitoring figure

滑坡体等高线提取

通过分析点云数据，对滑坡体等高线进行解译提取（

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DEM与地质数据模型分析
因滑坡东南约1.5km处为控制北京地区西部隆起与东部断陷沉积这两个二级构造单元的八宝山-高丽营断裂带。该断裂带由南大寨-八宝山断裂和黄庄-高丽营断裂两条相伴而平行的主要断裂组成，在滑坡区附
近呈北东-南西走向，倾向SE，倾角较大。所以在三维模型中考虑地质结构背景，有利于在分析斜坡走向与变形。

通过叠加的地质背景资料与DEM，可提取滑坡体体积。方法为沿横向（地平方向）依据DEM进行范围确定；纵向（地心方向）沿推测滑动面走向，高于滑动面的体积为滑坡体滑动预估值

滑坡体 DEM模型体积解译图

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