Evaluación de la estabilidad de taludes rocosos a partir de nubes de puntos 3D obtenidas con un vehículo aéreo no tripulado

dc.contributor.authorTomás, R.es_ES
dc.contributor.authorRiquelme, A.es_ES
dc.contributor.authorCano, M.es_ES
dc.contributor.authorPastor, J. L.es_ES
dc.contributor.authorPagán, J. I.es_ES
dc.contributor.authorAsensio, J. L.es_ES
dc.contributor.authorRuffo, M.es_ES
dc.contributor.funderEuropean Commissiones_ES
dc.contributor.funderUniversidad de Alicantees_ES
dc.contributor.funderAgencia Estatal de Investigaciónes_ES
dc.date.accessioned2020-06-30T06:54:59Z
dc.date.available2020-06-30T06:54:59Z
dc.date.issued2020-06-23
dc.description.abstract[ES] En este trabajo se describe una metodología propuesta para la identificación semiautomática de discontinuidades y el posterior análisis cinemático y de estabilidad a través de su aplicación a una trinchera excavada en roca de una línea de ferrocarril. La adquisición de imágenes se ha llevado a cabo mediante un vehículo aéreo no tripulado de seis rotores para su posterior restitución fotogramétrica a través de la técnica digital Structure from Motion (SfM) mediante el programa Agisoft Metashape que proporciona una nube de puntos 3D. A partir de esta nube de puntos, se han identificado cuatro familias de discontinuidades (J1, J2, J3 y J4) que afectan al talud haciendo uso del programa de código abierto Discontinuity Set Extractor (DSE). Finalmente, se han llevado a cabo análisis cinemáticos y de estabilidad de las posibles roturas de bloques a favor de las discontinuidades identificadas en el talud. Los resultados muestran tres potenciales roturas por cuña y una plana que han sido validadas cualitativamente mediante el análisis de la geometría de las nubes de puntos.es_ES
dc.description.abstract[EN] In this work, a methodology proposed for the semiautomatic identification of discontinuities and the later kinematic and stability analyses is described through its application to a rocky railway line cutting. Image acquisition has been performed using a six-rotors unmanned aerial vehicle for their subsequent photogrammetric restitution by means of the digital technique Structure from Motion (SfM) by means of the software Agisoft Metashape that provides a 3D point cloud. From this 3D point cloud, four discontinuity sets (J1, J2, J3 and J4) affecting the cutting have been identified using the open source software Discontinuity Set Extractor (DSE). Finally, kinematic and stability analyses of the potential block failures controlled by the discontinuities identified in the cutting. The results show three potential wedge and planar failures that have been qualitatively validated trough the geometric analysis of the 3D point cloud.en_EN
dc.description.accrualMethodOJSes_ES
dc.description.bibliographicCitationTomás, R.; Riquelme, A.; Cano, M.; Pastor, JL.; Pagán, JI.; Asensio, JL.; Ruffo, M. (2020). Evaluación de la estabilidad de taludes rocosos a partir de nubes de puntos 3D obtenidas con un vehículo aéreo no tripulado. Revista de Teledetección. 0(55):1-15. https://doi.org/10.4995/raet.2020.13168es_ES
dc.description.issue55es_ES
dc.description.referencesAbellán, A., Oppikofer, T., Jaboyedoff, M., Rosser, N.J., Lim, M., Lato, M.J. 2014. Terrestrial laser scanning of rock slope instabilities. Earth Surface Processes and Landforms, 39, 80-97. https://doi.org/10.1002/esp.3493es_ES
dc.description.referencesAgisoft LLC. 2020. Agisoft Metashape. St. Petersburg, Russia, https://www.agisoft.com/.es_ES
dc.description.referencesAnsari, M.K., Ahmed, M., Rajesh Singh, T.N., Ghalayani, I. 2015. Rainfall, A Major Cause for Rockfall Hazard along the Roadways, Highways and Railways on Hilly Terrains in India. Springer International Publishing, Cham, 457-460. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09300-0_87es_ES
dc.description.referencesBotev, Z.I., Grotowski, J.F., Kroese, D.P. 2010. Kernel density estimation via diffusion. Ann. Statist., 38, 2916-2957. https://doi.org/10.1214/10-AOS799es_ES
dc.description.referencesbrgm. 2020. Carte géologique 1/50 000 vecteur harmonisée (BRGM). World Wide Web Address: http://infoterre.brgm.fr/viewer/MainTileForward.does_ES
dc.description.referencesEster, M., Kriegel, H.-P., Sander, J., Xu, X. 1996. A density-based algorithm for discovering clusters in large spatial databases with noise KDD, 96, 226-231.es_ES
dc.description.referencesFonstad, M.A., Dietrich, J.T., Courville, B.C., Jensen, J.L., Carbonneau, P.E. 2013. Topographic structure from motion: a new development in photogrammetric measurement. Earth Surface Processes and Landforms, 38, 421-430. https://doi.org/10.1002/esp.3366es_ES
dc.description.referencesGigli, G., Casagli, N. 2011. Semi-automatic extraction of rock mass structural data from high resolution LIDAR point clouds. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 48, 187-198, https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2010.11.009es_ES
dc.description.referencesGirardeau-Montant, D. 2016. CloudCompare v2.6.2 64 bit. https://www.danielgm.net/cc/es_ES
dc.description.referencesGonzález de Vallejo, L., Ferrer, M. 2011. Geological Engineering 1ed. https://doi.org/10.1201/b11745es_ES
dc.description.referencesGoodman, R.E., Shi, G. 1985. Block Theory and Its Applications to Rock Engineering. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J.es_ES
dc.description.referencesHungr, O., Evans, S.G., Hazzard, J. 1999. Magnitude and frequency of rock falls and rock slides along the main transportation corridors of southwestern British Columbia. Canadian Geotechnical Journal, 36, 224-238. https://doi.org/10.1139/t98-106es_ES
dc.description.referencesJames, M.R., Robson, S. 2012. Straightforward reconstruction of 3D surfaces and topography with a camera: Accuracy and geoscience application. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 117, n/a-n/a. https://doi.org/10.1029/2011JF002289es_ES
dc.description.referencesJordá-Bordehore, L., Riquelme, A., Cano, M., Tomás, R. 2017. Comparing manual and remote sensing field discontinuity collection used in kinematic stability assessment of failed rock slopes. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 97, 24-32. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2017.06.004es_ES
dc.description.referencesLato, M.J., Vöge, M. 2012. Automated mapping of rock discontinuities in 3D lidar and photogrammetry models. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 54, 150-158. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2012.06.003es_ES
dc.description.referencesMicheletti, N., Chandler, J.H., Lane, S.N. 2015. Structure from motion (SFM) photogrammetry. In: Clarke, L.E. & Nield, J.M. (eds.) Geomorphological Techniques. British Society for Geomorphology, London.es_ES
dc.description.referencesMiller, S.M. 1988. Modeling Shear Strength at Low Normal Stresses for Enhanced Rock Slope Engineer-ing. In: Youd, T.L., Case, W.F., Keane, E.G. & Rausher, L.H. (eds.) 39th Highway Geology Symposium. Brigham Young University Press, North Caroline, USA, 346-356.es_ES
dc.description.referencesRiquelme, A., Araújo, N., Cano, M., Pastor, J.L., Tomás, R., Miranda, T. 2020a. Identification of Persistent Discontinuities on a Granitic Rock Mass Through 3D Datasets and Traditional Fieldwork: A Comparative Analysis. In: Correia, A.G., Tinoco, J., Cortez, P. & Lamas, L. (eds.) Information Technology in Geo-Engineering. Springer International Publishing, Cham, 868-878. https://doi.org/10.1007/978-3-030-32029-4_73es_ES
dc.description.referencesRiquelme, A., Cano, M., Tomás, R., Abellán, A. 2017. Identification of Rock Slope Discontinuity Sets from Laser Scanner and Photogrammetric Point Clouds: A Comparative Analysis. Procedia Engineering, 191, 838-845. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.05.251es_ES
dc.description.referencesRiquelme, A., Tomás, R., Cano, M., Pastor, J.L., Abellán, A. 2018. Automatic Mapping of Discontinuity Persistence on Rock Masses Using 3D Point Clouds. Rock Mechanics and Rock Engineering, 51, 30053028, https://doi.org/10.1007/s00603-018-1519-9es_ES
dc.description.referencesRiquelme, A.J. 2015. Uso de nubes de puntos 3D para identificación y caracterización de familias de discontinuidades planas en afloramientos rocosos y evaluación de la calidad geomecánica, Universidad de Alicante.es_ES
dc.description.referencesRiquelme, A.J., Abellán, A., Tomás, R. 2015. Discontinuity spacing analysis in rock masses using 3D point clouds. Engineering Geology, 195, 185-195. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.06.009es_ES
dc.description.referencesRiquelme, A.J., Abellán, A., Tomás, R., Jaboyedoff, M. 2014. A new approach for semi-automatic rock mass joints recognition from 3D point clouds. Computers & Geosciences, 68, 38-52. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2014.03.014es_ES
dc.description.referencesRiquelme, A.J., Abellán, A., Tomás, R, Jaboyedoff, M. 2020b. Discontinuity Set Extractor World Wide Recuperado de https://personal.ua.es/en/ariquelme/ discontinuity-set-extractor-software.htmles_ES
dc.description.referencesRiquelme, A.J., Tomás, R., Abellán, A. 2016. Characterization of rock slopes through slope mass rating using 3D point clouds. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 84, 165-176. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2015.12.008es_ES
dc.description.referencesRocscience Inc. 2020a. RocPlane. Toronto, Canada. https://www.rocscience.com/software/rocplanees_ES
dc.description.referencesRocscience Inc. 2020b. SWedge. Toronto, Canada. https://www.rocscience.com/software/swedgees_ES
dc.description.referencesRoyán, M., Abellán, A., Jaboyedoff, M., Vilaplana, J. & Calvet, J. 2014. Spatio-temporal analysis of rockfall pre-failure deformation using Terrestrial LiDAR. Landslides, 11, 697-709. https://doi.org/10.1007/s10346-013-0442-0es_ES
dc.description.referencesSlob, S. 2010. Automated rock mass characterization using 3D terrestrial laser scanner, Technical University of Delf.es_ES
dc.description.referencesSturzenegger, M., Stead, D. 2009a. Close-range terrestrial digital photogrammetry and terrestrial laser scanning for discontinuity characterization on rock cuts. Engineering Geology, 106, 163-182. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2009.03.004es_ES
dc.description.referencesSturzenegger, M., Stead, D. 2009b. Quantifying discontinuity orientation and persistence on high mountain rock slopes and large landslides using terrestrial remote sensing techniques. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 9, 267-287. https://doi.org/10.5194/nhess-9-267-2009es_ES
dc.description.referencesSturzenegger, M., Stead, D., Elmo, D. 2011. Terrestrial remote sensing-based estimation of mean trace length, trace intensity and block size/shape. Engineering Geology, 119, 96-111, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2011.02.005es_ES
dc.description.referencesTomás, R., Pagán, J.I., Riquelme, A., Cano, M., Pastor, J.L. 2019. Kinematic Analysis Tool, KAT. Disponible en http://hdl.handle.net/10045/90669es_ES
dc.description.referencesTomás, R., Riquelme, A., Cano, M.A., Jordá, L. 2016. Structure from Motion (SfM): una técnica fotogramétrica de bajo coste para la caracterización y monitoreo de macizos rocosos. 10º Simposio Nacional Ingeniería Geotécnica, La Coruña.es_ES
dc.description.referencesWestoby, M.J., Brasington, J., Glasser, N.F., Hambrey, M.J., Reynolds, J.M. 2012. 'Structure-from-Motion' photogrammetry: A low-cost, effective tool for geoscience applications. Geomorphology, 179, 300-314. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.08.021es_ES
dc.description.referencesZhou, X., Chen, J., Chen, Y., Song, S., Shi, M., Zhan, J. 2017. Bayesian-based probabilistic kinematic analysis of discontinuity-controlled rock slope instabilities. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 76, 1249-1262. https://doi.org/10.1007/s10064-016-0972-5es_ES
dc.description.sponsorshipEste trabajo se ha realizado en el marco del proyecto MOMIT, recibiendo financiación de Shift2Rail Joint Undertaking perteneciente al programa de investigación e innovación H2020 de la Unión Europea a través de la subvención No 777630, del proyecto de la Universidad de Alicante GRE18-05 y del proyecto TEC2017-85244-C2-1-P del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) y EU FEDER. Los autores quieren dar las gracias a José Miguel García Torres (Geotor S.L.) por la fotografía del UAV incluida en la Figura 1.es_ES
dc.description.upvformatpfin15es_ES
dc.description.upvformatpinicio1es_ES
dc.description.volume0es_ES
dc.identifier.doi10.4995/raet.2020.13168
dc.identifier.eissn1988-8740
dc.identifier.issn1133-0953
dc.identifier.urihttps://riunet.upv.es/handle/10251/147155
dc.languageEspañoles_ES
dc.publisherUniversitat Politècnica de Valènciaes_ES
dc.relation.ispartofRevista de Teledetecciónes_ES
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dc.relation.projectIDinfo:eu-repo/grantAgreement/EC/H2020/777630/EU/Multi-scale Observation and Monitoring of railway Infrastructure Threats/
dc.relation.projectIDinfo:eu-repo/grantAgreement/AEI/Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016/TEC2017-85244-C2-1-P/ES/TELEDETECCION MULTI-SENSOR Y MULTI-ESCALA: SENSORES Y APLICACIONES/es_ES
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dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.4995/raet.2020.13168es_ES
dc.relation.references10.1002/esp.3493es_ES
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dc.relation.references10.1201/b11745es_ES
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dc.rightsReconocimiento - No comercial - Compartir igual (by-nc-sa)es_ES
dc.rights.accessRightsAbiertoes_ES
dc.subjectUAVes_ES
dc.subject3D point cloudes_ES
dc.subjectDiscontinuityes_ES
dc.subjectRocky slopees_ES
dc.subjectSlope stabilityes_ES
dc.subjectNube de puntos 3Des_ES
dc.subjectDiscontinuidades_ES
dc.subjectTalud rocosoes_ES
dc.subjectEstabilidad del taludes_ES
dc.titleEvaluación de la estabilidad de taludes rocosos a partir de nubes de puntos 3D obtenidas con un vehículo aéreo no tripuladoes_ES
dc.title.alternativeEvaluation of the stability of rocky slopes using 3D point clouds obtained from an unmanned aerial vehiclees_ES
dc.typeArtículoes_ES
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersiones_ES
dspace.entity.typePublication
upv.uuide4280cf0-c1fa-4c95-9ae9-738ab959aefdes_ES

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