Rockfall source location and volume from autonomous UAV-acquired photos: A case study from a railway slope in northern Ontario

Dave Gauthier, D. Jean Hutchinson, Matt Lato, David F. Wood, A.J. Morris

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Transportation Geotechnics

ABSTRACT: Terrestrial photogrammetry techniques have been applied widely and successfully to modeling open pit slopes, large rock faces, etc., in order to develop precise three-dimensional (3D) terrain models. Unfortunately, the geometry and scale of many steep, hazardous rock slopes is not conducive to either terrestrial or downward-looking aerial cameras. In this study we generated detailed 3D photogrammetric models of a slope along the CP railway adjacent to Lake Superior, from hundreds of digital photographs collected by a side-looking camera-equipped autonomous UAV, in August 2012 and October 2013. We then compared the models to look for changes. We were able to identify the source and volume of a single rockfall event. In the paper we discuss the data collection and development of the three-dimensional models, the change-detection and volume calculation methodology and the major limitations in the analysis and applications of these methods.

RÉSUMÉ: La géométrie et la taille de nombreux raides, pentes rocheuses dangereuses n'est pas propice à la modélisation 3D à l'aide de photogrammetruc terrestre ou vers le bas à la recherche de caméras aériennes. Dans cette étude, nous avons généré des modèles de photogrammétrie 3D détaillées de la pente le long de la voie ferrée du CP adjacent au lac Supérieur, des centaines de photographies numériques recueillies par un drone autonome côte regardant la caméra équipée, en Août 2012 et Octobre 2013. Nous avons ensuite comparé les modèles à la recherche de changements. Nous avons pu identifier à la fois l'emplacement et le volume d'un événement de chutes de pierres source unique. Dans cet article, nous discutons de la collecte de données et le développement des modèles en trois dimensions, le changement de détection et de la méthodologie de calcul du volume de l'éboulement de 9m3 unique et les limitations majeures dans l'analyse et les applications de ces méthodes.

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