基于机载LiDAR点云数据的断裂构造探测

摘要

机载LiDAR技术(Light Detection And Ranging)是一种新型航空遥感对地观测技术.使用该技术可以快速地构建高精度数字高程模型DEM(Digital Elevation Model),以直观反映地表高程信息.断裂构造作为地壳运动的重要形式之一,如何对其进行定量描述是探索地壳运动的重点.本文应用机载LiDAR技术获取的离散点云数据,结合断裂构造的线性延伸、高程突变和坡度异常等特征,实现断裂构造的探测和自动提取.首先采用不规则三角网滤波和Burman模型检校方法,对三维激光点云数据进行预处理,滤去植被和房屋等非地面点;然后构建不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network),并内插生成DEM;再者,基于双阈值法进行线性断裂构造的提取;最后,采用高精度数字正射影像DOM (Digital Orthophoto Map)和相关地质背景知识对提取出的断裂线的正确性进行验证.以云南北衙为实验区对该方法进行实践研究,结果表明:运用机载LiDAR技术获取的激光点云数据可实现线性断裂构造的自动提取,并能够高精度地量测断裂构造的长度、宽度和坡度等几何信息,且对植被覆盖地区仍有较好地探测效果.