《Geomorphology》:Automatic tracking rockfall precursory movements in 3D point clouds using the new L-ICP method
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基于局部ICP(L-ICP)的点云配准方法用于分析石灰岩块体和悬崖岩崩的预处理运动,通过对比两日期的点云数据自动估算三维位移量(包括大小和方向),并与现有方法(如C2M、M3C2距离)相比,该方法更高效且无需预设模型。
玛丽-奥蕾莉·沙努(Marie-Aurélie Chanut)|约汉·佩鲁(Yohan Peru)|热罗姆·法伊莱塔兹(Jérome Faillettaz)|洛朗·杜布瓦(Laurent Dubois)|亚历山大·卡罗特(Alexandre Carotte)|皮埃尔·阿泽马尔(Pierre Azemard)
Cerema团队,GeoCoD,弗朗索瓦·密特朗大道25号,布朗,法国
部分内容摘要
提出的方法:L-ICP
与(Kromer等人,2017b;Oppikofer等人,2009;Teza等人,2007)的研究类似,该方法(称为L-ICP)基于局部ICP配准技术,通过比较两个点云来确定两个特定日期之间场景中的真实3D位移。L-ICP方法旨在实现自动化,并提供比以往研究更高空间分辨率的3D位移估计。在本节中,我们首先介绍用于预处理点云的工具,然后解释所提出的方法。
数据集
我们将上述L-ICP方法应用于两种类型的数据。首先,通过对石灰岩块的三维点云进行移动(通过平移和/或旋转),构建了合成位移。在第二个数据集中,我们获取了悬崖上的数据,并跟踪了失效前的前期变形情况。在这两种情况下,使用L-ICP方法获得的结果都与已知信息进行了比较。
结果
在本节中,我们展示了在第3节介绍的两个案例研究中使用L-ICP方法获得的结果,并对所开发方法的参数进行了敏感性分析。
讨论
如之前在两个数据集上所展示的,L-ICP方法可以提供包括位移大小和方向在内的3D位移信息。获取位移方向对于理解岩石崩落过程中的潜在机制至关重要。尽管最近的两项研究(Williams等人,2021;Zahs等人,2022)具有相同的目标,但我们的方法更加自动化且更容易实施。与计算C2M或M3C2距离的方法不同,我们的方法不依赖于预定义的参数。
结论与展望
L-ICP方法通过比较点云来追踪岩石崩落过程中的前期位移。该方法基于点云邻域的局部ICP配准,以确定包括位移大小和方向在内的3D位移信息。这些信息对于理解斜坡不稳定性背后的机制至关重要。此外,通过稳定区分析还可以得出LoD(视距)值,为结果提供更多见解。
L-ICP方法具有以下优点:
CRediT作者贡献声明
玛丽-奥蕾莉·沙努:撰写初稿、验证、方法论制定、形式分析、数据整理、概念构思。约汉·佩鲁:数据整理。热罗姆·法伊莱塔兹:撰写内容审核与编辑。洛朗·杜布瓦:撰写内容审核与编辑、数据整理。亚历山大·卡罗特:撰写内容审核与编辑、数据整理。皮埃尔·阿泽马尔:撰写内容审核与编辑。
资金来源与致谢的格式说明
本研究未获得公共部门、商业机构或非营利组织的任何特定资助。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究结果的财务利益或个人关系。