01、背景

        边坡稳定性巡查是地质工程和交通工程领域的重要任务之一，对于预防地质灾害，保障人民生命财产安全具有重要意义。近年来，随着遥感技术的不断发展和后期自动化分析软件效率的提升，机载激光雷达测量技术（LiDAR）在边坡巡查中的应用越来越广泛。

02、机载激光雷达测量技术优势

        随着机载激光雷达测量技术快速发展，植被穿透能力也在不断提升，能够获取到更多的边坡点坐标，这成为边坡病害自动化识别的先决技术条件。采用无人机遥感方式实现边坡病害的检测提取，具有功耗小、检测过程不影响路面交通、效率高等优点，而且可采集清晰反映病害信息的完整边坡数据，能在边坡巡检和养护中发挥重要作用。

03、珞珈伊云MT-HEX机载激光雷达系统

MT-HEX机载激光雷达系统是专为精细测量需求打造的一款激光雷达系统。

其参数特点如下：

测量范围：5m~1500m（1500m@80%反射率）

激光发射频率：100K~2000K

扫描视场角：旁向60°；航向﹢10、0°、﹣10°

扫描线频率：最高900线/秒

回波次数：7次（可定制无限次）

重复精度：5mm@100m

设备重量：1.8kg

能够在短时间内获取大量的三维空间数据。同时，其高精度的测量能力使得地形地貌的细节得以充分展现，为后续的数据分析和处理提供了丰富的信息基础。MT-HEX扫描仪，具备更加紧凑轻小的设计，能直接集成在各种无人机平台使用，开放数据端口，满足多种设备集成传感器需求。MT-HEX出色的探测能力、适应性和稳定性，可广泛应用于地形测绘、电力巡检、矿山测量、应急测绘、自然资源调查、实景三维等领域。

图 1 MT-HEX激光雷达系统

04、珞珈伊云MT-HEX机载激光雷达系统在边坡巡检中的应用

01 基础数据获取与建模

机载激光雷达技术能够快速获取边坡地形的高精度三维点云数据，进而生成数字高程模型（DEM）和数字表面模型（DSM）。通过对这些模型的分析，可以了解边坡的地形特征、坡度、坡向等参数，为边坡稳定性评估提供依据。

图 2  MT-HEX高密度变坡点云数据图片

图 3 高清影像图片

图 4 边坡数字高程模型（DEM）图片

图 5 边坡数字表面模型(DSM)

02 边坡沉降分析

通过定期获取边坡地形数据，可以对比不同时间点的地形变化，从而识别边坡的形变情况。机载激光雷达技术能够检测到厘米级的形变，为边坡稳定性监测提供了高精度、高灵敏度的手段。

图 6 边坡沉降解译图

03 裂缝识别与监测
边坡上的裂缝是边坡失稳的重要预兆。机载激光雷达技术可以通过点云数据的分析，识别边坡上的裂缝，并监测其扩展情况。这对于及时发现边坡安全隐患，采取有效措施防止边坡失稳具有重要意义。

图 7 边坡裂缝点云识别效果图

图 8 边坡裂缝点云识别效果图

04 植被覆盖区域监测
对于植被覆盖的边坡区域，传统的监测方法往往难以获取准确的地形信息。而机载激光雷达技术能够穿透植被，获取地表的真实地形数据，为这些区域的边坡稳定性监测提供了有效手段。

图 9 茂密植被边坡点云穿透性

05 软件对边坡病害解译

利用国内首款三维地质灾害遥感解译软件Earth Survey，对边坡病害信息进行目标识别与结构面解译（冲刷剥落、掉块落石、斜坡滚石、溜坍坍塌等），色调、颜色、阴影、形状、纹理、大小、空间位置及布局等病害特征建立边坡病害的解译标志，实现三维场景下的边坡病害信息提取、病害信息编辑、查询、统计和报表汇总，并批量输出病害解译卡片，最终将解译成果通过三维可视化平台进行展示。

图 10 EarthSurvey三维空间数据遥感解译平台

05、结论

        机载激光雷达测量技术在边坡巡检中具有广泛的应用前景。通过高精度、高灵敏度的地形测绘与建模、形变监测、裂缝识别与监测以及植被覆盖区域巡检，该技术为边坡稳定性评估提供了有力支持。

        未来，随着机载激光雷达技术的不断发展和完善，其在边坡巡检中的应用将更加深入。例如，通过结合其他遥感技术（如光学遥感、热红外遥感等），可以实现多源数据融合，提高边坡巡检的精度和可靠性。此外，利用机器学习、人工智能等技术对机载激光雷达数据进行深度挖掘和分析，有望发现更多边坡失稳的潜在因素，为地质灾害的预防和治理提供更为全面和深入的信息支持。

        综上所述，机载激光雷达测量技术将在边坡巡检中发挥重要作用，并具有广阔的应用前景。随着技术的不断进步和创新，相信未来这一领域将取得更多的突破和成果。