黄树松 窦爱霞 王晓青 袁小祥

(中国北京100036中国地震局地震预测研究所)



基于震后机载激光雷达点云的建筑物破坏特征分析*

(中国北京100036中国地震局地震预测研究所)

本文利用2010年海地MW7.0地震震后获取的机载激光雷达(LiDAR)三维点云数据， 通过人机交互的方式选取受损程度不同的典型建筑物点云数据， 比较分析倒塌建筑物与完好建筑物点云数据的高度、 坡度和法向量等分布特征， 提出了用建筑物点云高度均值偏离度、 屋顶面坡度值以及法向量与天顶方向夹角等因子判定建筑物破坏程度． 试验分析结果表明， 高度均值偏离度因子对单个建筑物的破坏部分识别效果较好， 屋顶面坡度值因子可以识别建筑物破坏部分的边缘， 点云法向量与天顶方向夹角因子能够较好地识别大范围区域内的建筑物破坏情况， 因此上述判定因子均能在一定情况下表征建筑物的破坏情况．

机载激光雷达(LiDAR)点云 海地MW7.0地震 建筑物破坏特征 判定因子

引言

在众多关于地震造成的人员伤亡因素分析的研究中不难发现， 虽然地震造成的人员伤亡是多种因素综合作用的结果(马玉宏， 谢礼立， 2000)， 但是作为地震直接灾害的建筑物倒塌是其中一个非常重要的影响因素(王艳茹等， 2009； 陈洪富等， 2011)． 因此， 分析地震造成的建筑物破坏情况， 对于震后应急救援和损失评估等具有重要意义．

机载激光雷达(light detection and ranging, 简写为LiDAR)技术是一门新兴的技术， 可以快速地获取大范围高精度的高程信息， 因此可以用于检测一些常规二维影像上无法检测的建筑物破坏细节． 目前利用LiDAR数据进行地震灾害方面的研究大多集中在地表破裂、 滑坡、 道路及堰塞湖等(董秀军， 黄润秋， 2008；……