Using Terrestrial LiDAR to quantify gully and hillslope erosion

12.06.2016  17:35
主  讲  人  : 李英奎        博士

活动时间: 06月12日14时30分       

地            点  : 资环学院五楼会议室

讲座内容:

Soil erosion, including hillslope and gully erosion, reduces soil fertility and vegetation productivity, causing negativeimpact on environmental sustainability. In spite of this, fundamental questions remain about theinitiation, development, and stabilization of rill and gully systems. A major challenge isthe lack of suitable methods to detect and directly measure micro-topographic changes.This presentation introduces some initial work we conducted in using terrestrial LiDAR to quantify gully and hillslope erosion in the USA. Multiple scans were performed to monitor gully and rill development and hillslope erosion. The digital elevation model (DEM) can be generated using the point cloud of each scan to 1-cm centimeter level. The volume changes of sediment erosion and deposition were detected by subtracting the DEMsobtained at different time slices. We also evaluated the impact of DEM resolutions on volume change to examine if an optimal or threshold resolution exists in detecting gully or hillslope erosional processes. This work opens some new opportunities toquantify and monitor gully and hillslope erosional processes and help to mitigate their negative impacts on regional ecosystems and sustainable development.

土壤侵蚀(包括坡面和沟谷侵蚀等)造成土壤养分流失和植被生产力下降,严重破坏区域环境的可持续发展。尽管如此,许多关于土壤侵蚀的基本问题,如:细沟和冲沟的形成、演化和稳定过程,还尚未解决,其中的一个关键问题是缺乏有效检测和测量细微地形变化的技术和手段。这一学术报告介绍我们利用三维激光扫描仪在美国进行沟谷和坡面侵蚀研究的一些初始工作。我们针对一些冲沟和细沟区域进行了多次扫描,生成厘米级精度的数字高程模型,并利用不同时段扫描生成的数字高程模型确定侵蚀和堆积量。我们也进一步分析了不同数字高程模型分辨率对侵蚀和堆积量计算的影响,检验是否存在针对不同坡面和冲沟侵蚀过程的阈值分辨率。这一研究为量化和监测沟谷和坡面侵蚀提供了有效手段,有助于减少土壤侵蚀对区域生态环境和可持续发展的负面效应。

主讲人介绍:

李英奎,美国田纳西州大学地理系副教授,1992年北京大学城市与环境科学系毕业,1995年于北京大学城市与环境科学系获硕士学位,2001年于北京大学城市与环境科学系获博士学位,2003-2004年在美国普渡大学地球与大气科学系从事博士后研究工作,2004-2005年美国普渡大学地球与大气科学系客座助理教授,2005-2006年美国鲍灵格林州立大学地质系客座助理教授,2006-2009年美国密苏里大学地理系助理教授,2009-2012年美国田纳西大学地理系助理教授,2012年至今美国田纳西州大学地理系副教授。

主要研究方向:古气候和环境变化、三维激光扫描监测地表过程、气候和人类活动对环境的影响、地理信息系统和空间分析。

发布时间:2016-06-12 09:14:44