Algoritmo de Detección de Impactos que Utiliza Nubes de Puntos como Entradas Topográficas para Simulaciones de Caídas de Rocas en 3D
Autores: Noël, François; Cloutier, Catherine; Jaboyedoff, Michel; Locat, Jacques
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Algoritmo de Detección de Impactos que Utiliza Nubes de Puntos como Entradas Topográficas para Simulaciones de Caídas de Rocas en 3D
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Modelos de simulación de caídas de rocas
Modelo digital de terreno
Rugosidad de la superficie
Algoritmo de detección de impactos
Muestras detalladas de terreno
Simulaciones de caídas de rocas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Numerosos modelos de simulación de caída de rocas en 3D utilizan un modelo digital de terreno (raster DTM) con una malla gruesa como entrada de topografía. A menudo se añade rugosidad superficial artificial para superar la pérdida de detalles que ocurre durante el proceso de malla. Junto con el uso de parámetros de amortiguación de energía sensibles, proporcionan gran libertad al usuario a expensas de la objetividad del método. Para cuantificar y limitar el rango de tales valores artificiales, desarrollamos un algoritmo de detección de impactos que se puede utilizar para extraer la rugosidad superficial percibida de muestras de terreno detalladas en relación con el tamaño de las rocas que impactan. El algoritmo también se puede combinar con un modelo de rebote para realizar simulaciones de caída de rocas directamente en nubes de puntos 3D detalladas. Las capacidades del algoritmo se demuestran al extraer objetivamente diferentes rugosidades superficiales percibidas de muestras de terreno detalladas y al simular caídas de rocas en modelos de terreno detallados como prueba de concepto. Los resultados producidos también se comparan con los del software de simulación de caída de rocas CRSP 4, RocFall 8 y Rockyfor3D 5.2.15 como validación. Aunque se observaron diferencias, la validación muestra que el algoritmo puede producir resultados similares. Dado que el enfoque presentado no se limita a modelos de terreno gruesos, se reduce la necesidad de añadir rugosidad artificial al terreno o de ajustar parámetros de amortiguación sensibles en función del sitio, limitando así los sesgos y la subjetividad relacionados.
Descripción
Numerosos modelos de simulación de caída de rocas en 3D utilizan un modelo digital de terreno (raster DTM) con una malla gruesa como entrada de topografía. A menudo se añade rugosidad superficial artificial para superar la pérdida de detalles que ocurre durante el proceso de malla. Junto con el uso de parámetros de amortiguación de energía sensibles, proporcionan gran libertad al usuario a expensas de la objetividad del método. Para cuantificar y limitar el rango de tales valores artificiales, desarrollamos un algoritmo de detección de impactos que se puede utilizar para extraer la rugosidad superficial percibida de muestras de terreno detalladas en relación con el tamaño de las rocas que impactan. El algoritmo también se puede combinar con un modelo de rebote para realizar simulaciones de caída de rocas directamente en nubes de puntos 3D detalladas. Las capacidades del algoritmo se demuestran al extraer objetivamente diferentes rugosidades superficiales percibidas de muestras de terreno detalladas y al simular caídas de rocas en modelos de terreno detallados como prueba de concepto. Los resultados producidos también se comparan con los del software de simulación de caída de rocas CRSP 4, RocFall 8 y Rockyfor3D 5.2.15 como validación. Aunque se observaron diferencias, la validación muestra que el algoritmo puede producir resultados similares. Dado que el enfoque presentado no se limita a modelos de terreno gruesos, se reduce la necesidad de añadir rugosidad artificial al terreno o de ajustar parámetros de amortiguación sensibles en función del sitio, limitando así los sesgos y la subjetividad relacionados.