应用三维激光扫描监测崩岗侵蚀地貌变化——以广东五华县莲塘岗崩岗为例

摘要

崩岗复杂的地形及其动态发育过程是崩岗监测关注的重点和难点。三维激光扫描技术具有高精度、非接触性、穿透性、快速性等特点，能够突破传统监测手段的空间限制，有效获取崩岗地形的细部特征。在介绍基本原理和应用现状的基础上，利用Leica ScanStation 2三维激光扫描仪，对广东五华县莲塘岗崩岗进行连续3 a共6次实地监测。选择2011-06-03和2012-05-12两次监测结果，通过ArcGIS对数据进行处理分析。结果表明：莲塘岗崩岗体积侵蚀量为1007 m3/a，年侵蚀量为1380 t，侵蚀模数为269268 t/（km^2＆#183;a），崩岗中下部位侵蚀强度高于上部。侵蚀最强烈地带出现在中下部海拔高度为111~116 m和116~121 m的崩积锥分布部位，侵蚀量分别为202和178 m3/a，崩积锥土体松散，极易在片流和股流作用下出现侵蚀，崩积锥快速侵蚀导致崩壁加高，使得崩岗呈现出越高越陡的态势。此外，在崩岗下部96-101 m和101-106 m两个区段的侵蚀作用也比较强烈，侵蚀量分别为151和157 m3/a，这一高程区为多条支沟汇合后的主沟道段，每年雨季水力侵蚀十分强烈，沟道侧蚀加宽和下切加深，进一步加速崩岗的重力侵蚀过程，致使莲塘岗崩岗仍处于快速侵蚀和崩壁加高变陡的壮年期阶段。三维激光扫描连续监测结果的对比分析，不但能够定量得到崩岗侵蚀量及地形的变动信息，还可进一步探究侵蚀泥沙的来源及其精细的空间分布特征，是崩岗监测较为理想的先进技术。