A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Comparison of airborne laser scanning, terrestrial laser scanning, and terrestrial photogrammetry for mapping differential slope change in mountainous terrain
Traditional mapping and monitoring of active slope processes in mountainous terrain is challenging, given often difficult site accessibility, obstructed visibility, and high complexity of the terrain. For example, the rockfall hazard evaluation system employed by Canadian railways relies partly on visibility of the rockfall source zone from track level, which is often impossible for large or complex slopes, in the mountains and elsewhere. Recent advancements in remote sensing, data collection, and analysis algorithms have helped resolve some of these issues by allowing the slope processes to be mapped, and thereby understood, with a greater degree of accuracy and confidence than was previously possible. For example, a better understanding of the rate of movement of material around a natural rock slope affecting a transportation corridor would certainly improve any assessment of the hazards caused by those movements. Various remote sensing technologies have the capability to be used to assess these processes; however, the optimal conditions under which the technology should be deployed are not clearly defined. Between December 2012 and December 2013 the efficacy of three remote sensing technologies (terrestrial and aerial LiDAR (light detection and ranging) and terrestrial photogrammetry) were compared for their ability to detect natural and anthropogenic changes at a location along the CN railway, in British Columbia, Canada. The results demonstrate a high degree of interoperability between the different technologies, the ability to map topographical change with all three technologies, and the limitations and (or) weaknesses of each technology with respect to mapping change. The project location and site accessibility represent a real world situation with nonideal facets, which challenge the capabilities of these state-of-the-art technologies. These results will aid decision-making with respect to implementation of remote sensing technologies to monitor changes to rock slopes adjacent to transportation corridors, which will lead to better understanding and assessment of hazards.
Les méthodes traditionnelles de cartographie et de suivi des processus dans les pentes actives de régions montagneuses sont difficilement applicables, en raison de l’accessibilité limitée aux sites, de la visibilité obstruée, et de la grande complexité du terrain. Par exemple, le système d’évaluation des risques d’éboulement utilisé par les chemins de fer canadiens se base en partie sur la visibilité de la zone à la source d’éboulements à partir du niveau du chemin de fer, ce qui est parfois impossible pour les grandes pentes ou les pentes complexes, dans les montagnes et ailleurs. Les avancées récentes dans le domaine de la télédétection, de la collecte de données et des algorithmes d’analyse ont aidé à solutionner quelques-uns de ces problèmes en permettant de cartographier, et ainsi de comprendre, les processus des pentes avec un meilleur degré de justesse et de confiance qu’il en était possible auparavant. Par exemple, une meilleure compréhension du taux de mouvement de matériel autour d’une pente rocheuse naturelle qui affecte un corridor de transport améliorerait certainement les évaluations des risques causés par ces mouvements. Plusieurs technologies de télédétection ont la capacité d’être utilisées pour évaluer ces processus, cependant les conditions optimales dans lesquelles la technologie devrait être déployée ne sont pas encore clairement définies. De décembre 2012 à décembre 2013, l’efficacité de trois technologies de télédétection (« light detection and ranging » (LiDAR) terrestre et aérien, photogrammétrie terrestre) a été comparée par rapport à leur capacité à détecter des changements naturels et anthropogéniques sur un site situé le long du chemin de fer du CN en Colombie-Britannique, Canada. Les résultats démontrent un haut niveau d’interopérabilité entre les différentes technologies, la capacité à cartographier les changements topographiques avec les trois technologies, et les limites et (ou) faiblesses de chaque technologie par rapport aux changements de cartographie. La localisation du projet et l’accessibilité du site représentent une situation réelle avec des aspects non idéaux qui mettent au défi les capacités de ces technologies d’avant-garde. Les résultats vont aider la prise de décision lors de l’implantation de technologies de télédétection pour suivre les changements des pentes rocheuses adjacentes à des corridors de transport, ce qui apportera une meilleure connaissance et évaluation des risques. [Traduit par la Rédaction]
Comparison of airborne laser scanning, terrestrial laser scanning, and terrestrial photogrammetry for mapping differential slope change in mountainous terrain
Traditional mapping and monitoring of active slope processes in mountainous terrain is challenging, given often difficult site accessibility, obstructed visibility, and high complexity of the terrain. For example, the rockfall hazard evaluation system employed by Canadian railways relies partly on visibility of the rockfall source zone from track level, which is often impossible for large or complex slopes, in the mountains and elsewhere. Recent advancements in remote sensing, data collection, and analysis algorithms have helped resolve some of these issues by allowing the slope processes to be mapped, and thereby understood, with a greater degree of accuracy and confidence than was previously possible. For example, a better understanding of the rate of movement of material around a natural rock slope affecting a transportation corridor would certainly improve any assessment of the hazards caused by those movements. Various remote sensing technologies have the capability to be used to assess these processes; however, the optimal conditions under which the technology should be deployed are not clearly defined. Between December 2012 and December 2013 the efficacy of three remote sensing technologies (terrestrial and aerial LiDAR (light detection and ranging) and terrestrial photogrammetry) were compared for their ability to detect natural and anthropogenic changes at a location along the CN railway, in British Columbia, Canada. The results demonstrate a high degree of interoperability between the different technologies, the ability to map topographical change with all three technologies, and the limitations and (or) weaknesses of each technology with respect to mapping change. The project location and site accessibility represent a real world situation with nonideal facets, which challenge the capabilities of these state-of-the-art technologies. These results will aid decision-making with respect to implementation of remote sensing technologies to monitor changes to rock slopes adjacent to transportation corridors, which will lead to better understanding and assessment of hazards.
Les méthodes traditionnelles de cartographie et de suivi des processus dans les pentes actives de régions montagneuses sont difficilement applicables, en raison de l’accessibilité limitée aux sites, de la visibilité obstruée, et de la grande complexité du terrain. Par exemple, le système d’évaluation des risques d’éboulement utilisé par les chemins de fer canadiens se base en partie sur la visibilité de la zone à la source d’éboulements à partir du niveau du chemin de fer, ce qui est parfois impossible pour les grandes pentes ou les pentes complexes, dans les montagnes et ailleurs. Les avancées récentes dans le domaine de la télédétection, de la collecte de données et des algorithmes d’analyse ont aidé à solutionner quelques-uns de ces problèmes en permettant de cartographier, et ainsi de comprendre, les processus des pentes avec un meilleur degré de justesse et de confiance qu’il en était possible auparavant. Par exemple, une meilleure compréhension du taux de mouvement de matériel autour d’une pente rocheuse naturelle qui affecte un corridor de transport améliorerait certainement les évaluations des risques causés par ces mouvements. Plusieurs technologies de télédétection ont la capacité d’être utilisées pour évaluer ces processus, cependant les conditions optimales dans lesquelles la technologie devrait être déployée ne sont pas encore clairement définies. De décembre 2012 à décembre 2013, l’efficacité de trois technologies de télédétection (« light detection and ranging » (LiDAR) terrestre et aérien, photogrammétrie terrestre) a été comparée par rapport à leur capacité à détecter des changements naturels et anthropogéniques sur un site situé le long du chemin de fer du CN en Colombie-Britannique, Canada. Les résultats démontrent un haut niveau d’interopérabilité entre les différentes technologies, la capacité à cartographier les changements topographiques avec les trois technologies, et les limites et (ou) faiblesses de chaque technologie par rapport aux changements de cartographie. La localisation du projet et l’accessibilité du site représentent une situation réelle avec des aspects non idéaux qui mettent au défi les capacités de ces technologies d’avant-garde. Les résultats vont aider la prise de décision lors de l’implantation de technologies de télédétection pour suivre les changements des pentes rocheuses adjacentes à des corridors de transport, ce qui apportera une meilleure connaissance et évaluation des risques. [Traduit par la Rédaction]
Comparison of airborne laser scanning, terrestrial laser scanning, and terrestrial photogrammetry for mapping differential slope change in mountainous terrain
Matthew J Lato (author) / D Jean Hutchinson / Dave Gauthier / Thomas Edwards / Matthew Ondercin
2015
Article (Journal)
English
rockfall , détection des changements , photogrammétrie , télédétection , Data entry , change detection , Mapping , light detection and ranging » (LiDAR) , Topology , natural hazards , Comparative analysis , Geotechnology , Remote sensing , Photogrammetry , éboulement , remote sensing , light detection and ranging (LiDAR) , corridors de transport , photogrammetry , risques naturels , transportation corridors , Lasers , Optical radar , Algorithms
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