注：监测中误差是相对点云数据表面相邻两点而言

4.5.4扫描仪的选择应符合下列要求

根据地质灾害的表面形态、地形条件和扫描距离，应选用适宜的地面三维激光扫描设备。 所选扫描设备主要参数和技术性能应按表4规定进行选取。

市政工艺、技术图1地质灾害地面三维激光扫描监测作业流程图

作业前应收集下列资料： a 地质灾害环境、灾害发育程度、稳定性分析等相关地质资料。 地质灾害外围稳固区的控制点成果。 1：500～1：5000大比例尺地形图、数字高程模型、数字正射影像图等测量资料。 d）已有监测成果资料

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）地质灾害地形地貌、地质条件、监测环境及交通状况。 b）地面坡度、植被覆盖率及分类。 c）地质灾害范围大小、发育形态、分区特征、形成机理、稳定状况及威胁对象。 d）利用已有资料，规划作业线路及扫描监测站与标靶布设方案

5.3.1技术设计书的编写应在明确监测范围、监测等级、扫描监测环境等基础上进行。 5.3.2技术设计书的主要内容应包括概述、自然地理、已有地质灾害相关资料、引用文件及作业依 据、仪器和软件选择、监测等级及精度指标、扫描测站及标靶设计、作业线路规划、监测方案制定、作 业人员配置等。

5.4.1地面三维激光扫

.4.1地面三维激光扌 .4.2扫描设备受到意外损伤强烈 应送国家计量部门进行检

5.5.1扫描仪及设备检查应符合下列规定

应检视扫描仪外观完好、型号正确、螺旋紧固。 b) 应检查指示灯、按键和显示系统正常通电。 C) 带有安平、定向功能的设备应对置平水准器、激光或光学对中器及仪高量尺完好性和尽长 精度正确性进行检查

5.5.2辅助设备检查应符合下列规定

厂定期标定列 b）标靶在使用 进行更换

1.2扫描范围和距离、采样点间距、图像采集、扫描频次等相关参数设置应一致或接近。 .1.3扫描监测作业时，应避开大风、冰雪、严寒、高温、风沙、扬尘、雾霾、降雨等恶劣天气。 1.4严禁激光头近距离直接对准棱镜、强光、镜面玻璃、大面积荧光等强烈反射物体。 .1.5在高寒、极寒地区使用时，应适当采取保暖措施；在高温天气使用时，应避免阳光暴晒 采取遮阳等保护措施。

则手薄。蓝测手薄扫描记录格式应满足附录C要求。 6.1.9对基准标靶和监测标靶安置完好、稳固状况进行检查。 6.1.10地质灾害的彩色影像采集应与扫描监测同期获取。 6.1.11扫描期间应防止人员和其他设备在仪器周围、标靶附近移动或振动，禁止造成遮挡或触碰 仪器及标靶。 6.1.12扫描监测作业结束并确认获取的点云数据完整无误且满足要求后，应将扫描激光头归置原 立，规整设备和线缆装箱，方可迁站。 6.1.13对于扫描测站和监测标靶，应定期或视损毁程度采用全站仪对三维坐标进行测量或复测。

6.2.1扫描测站的布设应符合下列规定

a）依据地貌地形类型、扫描距离、角度等坏境条件，合理确定扫描测站。扫描测站观测墩类型 结构图可参考附录D图示 b) 扫描测站宜埋设在具有强制对中的观测点上，基础应埋置在冻土线以下不小于0.1m处。 扫描测站必须布设在地质灾害可能变形或失稳的影响区外围，并应布置在视野开阔、基础 稳固、便于安全保护的高处 d) 扫描站点的布设数量应按扫描监测水平扫描角度和垂直扫描角度的范围确定，并应满足数 据拼接的方法和要求。不宜设置过多站点进行数据拼接 e) 利用点云数据进行匹配拼接时，数据获取要保证相邻站点扫描的目标体重叠度应不低于 30%，困难地区重叠度应不低于10%。 R 重叠部位应选择光滑、规则、裸露条件较好的部位。 g) 地质灾害表面形态复杂、通视条件困难或扫描路线有拐角时，应增加扫描站。对手“三角状 孤立型”地貌地形类型，应不少手4个扫描站点；对手“凸型”地貌地形类型，应不少手2个 扫描站点；对于“凹凸相间型”地貌地形类型，应不少于3个扫描站点。 h) 对已有成果资料的控制点应对其适用性进行分析，当其位置、等级、坐标系统等符合扫描监 测要求时，可作为扫描测站使用。 2.23 扫描测站的测量精度应符合下列要求： a）扫描测站的测量精度应不低于本规程扫描监测精度。 b）扫描测站基准值（初始值），应使用全站仪或GPS仪器，连续、独立观测两次，合格后采用均 值作为基准值

6.3.1标靶布设应符合下列规定

a）标靶应布设在视野开周、易于寻找、视线良好处，且扫描激光宜垂直人射标靶。 b）应根据扫描监测的距离确定标靶大小，严禁布设过远、激光反射强度衰减或无法到达标革 C 标靶应强制紧固安置，并应采取安全防护、保护措施。 d）标靶的主要类型和制作要求见附录E

6.3.2基准标靶布设应符合下列规定：

测对象的范围。 严禁基准标靶布设在一条直线或偏向一侧，宜在扫描站点周围且构成一定的空间几何 图形。 对于小区域地质灾害，基准标靶不少于4个；对于大区域地质灾害，每间隔300m～500m 应布设1个基准标靶。 e） 利用基准标靶作为数据拼接时，单个扫描站的基准标靶数量不应少于4个，相邻两扫描站 的公共基准标靶个数不少于3个

图形。 d) 对于小区域地质灾害，基准标靶不少于4个；对于大区域地质灾害，每间隔300m～500m 应布设1个基准标靶。 e) 利用基准标靶作为数据拼接时，单个扫描站的基准标靶数量不应少于4个，相邻两扫描站 的公共基准标靶个数不少于3个。 3.3 监测标靶布设应符合下列规定： 监测标靶的布置应根据地质灾害的范围大小、变形方向、失稳模式、地质环境、地形地貌特 征进行布设。 b) 监测标靶的网型应满足监测部面和监测点构成的表面三维立体监测系统要求。 c 对于一级监测，监测剖面不应少于3条，监测标靶不少于5个；对于二级监测，监测剖面不 少于2条，监测标靶不少于4个；对于三级监测，监测面不少于1条，监测标靶不少于 3个。 对于崩塌、滑坡的主滑方向和滑动范围明确的，监测标靶可布设成十字形或方格形；当变形 量具有2个以上方向时，监测标靶应按“剖面法”布设2条以上；当滑动方向和滑动范围不 明确时，监测标靶宜布置成扇形；当崩塌、滑坡地质条件复杂时，监测标靶应采用任意网形。 监测标靶网型布置及适宜性应按附录F执行。 e) 对于推移式滑坡、坠落式或倾倒式崩，监测标靶应在地质灾害上部加密布置；对于牵引式 滑坡、滑塌式崩塌，应在地质灾害下部加密布置监测标靶。 当监测标靶布设的“拟定纵向面”与崩塌、滑坡变形方向一致时，由中部向两侧对称布设 “横向剖面”宜与“纵向剖面”垂直，由中部向上下方向对称布设。 g）在滑坡体的鼓张带及崩塌体的拉张带部位，应加密布设监测标靶。 h) 特危困难区域，明显的地物特征点可作为监测标靶使用

6.3.3监测标靶布设应符合下列规定：

点云数据采集应符合下列规定： 选择合格的扫描仪、扫描站点、基准标靶或定向标志，设置扫描范围、采样点间距等相关参 数，对标靶和地质灾害区域进行扫描测量，获得 一期的扫描监测数据 对于已失稳崩滑地质灾害，应采复 维地质灾害表面占云数据

纹理图像数据采集应符合下列规定： a） 使用外置相机进行图像采集宜使用不低于1000万像素分辨率的数码相机。 b) 宜选取能见度好、光线较为柔和、均匀的天气进行拍摄，避免逆光和高温时贴近地面拍摄 c) 能见度过低或光线过暗时不宜拍摄。 d) 相邻图像之间应保证有不小于30%的重叠区域

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对缺失或异常监测区域的点云数据应进行补扫或补测。补测应符合下列规定： a）数据补测应与扫描监测同时进行。 b）补测的数据范围应与已扫描的点云数据有一定的重合。 测点的密度及精度应能满足模型制作要求

8.1.1对于获取的点云数据应进行降噪处理，去除噪声和非地面点。 8.1.2降噪处理的点云应包括明显低于或高于地质灾害地表的植被、建（构）筑物等孤点或点群。 8.1.3偶然噪点应包括数据获取过程中偶然因素导致的空中漂浮粉尘、飞虫、人员移动、机械活动 水面倒影等 8.1.4降噪方法宜采用自动、手工、自动和手工结合三种人机交互方式进行数据降噪处理。 8.1.5裁剪掉与地质灾害监测建模无关的点云

8.2.1点云数据拼接与坐标转换顺序应符合下列规定： a）带有定平对中装置但无定向功能的扫描仪，宜先点云拼接后进行坐标转换。 b) 带有定平对中装置且有定向功能的扫描仪，在已知点设站时，宜先进行坐标转换后再点云 拼接。 C 无定平对中装置的扫描仪在未知点设站时，应视使用软件确定点云拼接与坐标转换的先后 顺序。 8.2.2对于先坐标转换后数据拼接的点云数据，拼接完成后应进行调整平差处理。 3.2.3对地质灾害大变形扫描监测，当仪器架设在扫描测站或已知点上，且无基准标靶的数据拼 接，应进行双轴补偿倾斜改正。

纹理映射处理应符合下列规定： 图像出现曝光过度、曝光不足、阴影、相邻图像间的色彩差异等现象时，应进行色彩调整，保 持图像反差适中、色彩一致，并保证图像细节清晰，无镶嵌缝隙。 因视角或镜头畸变引起图像变形，应对图像的变形部分作纠正处理。 利用相机与扫描仪几何参数将图像映射到点云，图像重叠区域应无明显色彩差异

8.4.1对于扫描监测点云数据，可分为植被及噪音点、地质灾害表面点云和地物特征点三大类。 8.4.2点云数据分类处理宜先滤波自动分类，后手工方式进行修正。主要分类方法有下列几种： a）自动分类，即利用相关软件功能，通过设置反射强度、回波次数、RGB、点云空间组织结构等 参数，对点云进行自动分类

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手工分类，即采用人工判别编辑方式，对自动分类未能判别分离或分类错误的点云重新进 行手工分类

点云数据精简应符合下列规定： a）精简后的点云精度应满足相应监测等级成果制作要求。 b）精简后点云间距密度应满足表5要求

8.6.1模型制作应满足下列要求

.6.1模型制作应满足下列要求 a) 对不同期次崩滑降噪后的点云数据分别构建DEM模型，建立与物体相应的实体模型 b) 模型构建应采用三角网建模，对表达不合理的局部细节特征进行编辑修改。 所构建的三维模型，应满足监测精度的要求。 d) 模型精度应符合表3的规定

对不同期次崩滑降噪后的点云数据分别构建DEM模型，建立与物体相应的实体模型。 b) 模型构建应采用三角网建模，对表达不合理的局部细节特征进行编辑修改。 c) 所构建的三维模型，应满足监测精度的要求。 d) 模型精度应符合表3的规定。 规则模型和不规则模型制作应符合下列规定： a) 规则模型宜进行交互式建模，对于球面、弧面、柱面、平面等类型的规则几何体，应采用拟合 方法制作模型。 b 不规则模型宜采用曲面片划分、轮廊线探测编辑 曲面拟合等方法生成模型

6.2规则模型和不规则模型制作应符合下列规定： a 规则模型宜进行交互式建模，对于球面、弧面、柱面、平面等类型的规则几何体，应采用 方法制作模型。 b 不规则模型宜采用曲面片划分、轮廊线探测编辑、曲面拟合等方法生成模型

多期三维数据模型叠加应符合下列规定： a 根据扫面监测资料分析的目的和要求，可采用不同期次的数据模型进行叠加。 b) 统一DEM模型坐标系的精度，以第一期DEM为基准，对第二期DEM进行内插，统一格网 点坐标。 C) 将前后两期、多期获取的点云数据实体模型，以基准标靶作为参照点，对数据模型叠加后得 到崩塌、滑坡不同时段的地表变形模型。 ） 对叠加后的多期数据模型或实体模型，应通过基准标靶对叠加模型精度进行检查

9.1.1地质灾害扫描监测成果可通过点、线、面（体）三种方式进行选择制作。 9.1.2制作方法宜采用自动或拟合法和手工或特征点法两种方式。 9.1.3变形点提取应符合下列规定

9.1.1地质灾害扫描监测成果可通过点、线、面（体）三种方式进行选择制作。

a）选取监测标靶点，并识别房屋转角点、构筑物拐角点、岩石尖角点地表特征点 b）对监测标靶，可采用软件自动计算拟合生成监测标靶点的靶心三维坐标。 对于地表特征点，可采用人工指定明显特征点，通过拟合或分析计算方式，获取地表特征点 的三维坐标。 d 对采用监测标靶确定的变形点，应根据其安设高度，换算到地面，获取地表变形点三维坐 标；对于采用特征点法，地面变形点可直接识别、判定获取

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e）当监测标靶倾斜时，应对其进行数学关系处理或换算等恢复到地面

9.1.4变形部面线提取应符合下列要习

a 监测剖面线为按要求布设监测标靶的固定剖面线。监测剖面线由多期数据模型叠加后，由 软件识别生成。 b) 分析剖面线为根据地质灾害变形分析需要，采取人工指定部面位置或在多期数据模型上随 机布设或者按照一定间隔选取的剖面线。分析剖面由人工量测地质灾害多期地表剖面线 三维坐标，绘制部面图。 c) 计算多期地表线状目标，或者一定间隔的部面线三维坐标变化量。 9.1.5变形面（体）提取应符合下列要求： a) 多期三维数据模型叠加后，应统一公共监测区域和边界。 b 监测区域应包括地质灾害周边稳固区和变形区。 c) 变形面（体）提取过程中，可选择不同期次三维数据模型（面与面）叠加，或变形点与三维数 据模型（点与面）叠加。 d）量测多期地质灾害表面的重心坐标，计算地质灾害 域地面三维坐标变化量

9.2.1扫描监测点云数据可靠性分析应包括下列内容： 扫描成果的可靠性，扫描基准、基准标靶的稳定性。 b）多期监测点、线、面的累计变形量及相邻测次的相对变形量、模型变化等值线图误差及可靠 性分析。 c) 不利影响因素的作用分析。 d) 采用多种拟合方法对数据处理精度进行分析。 e) 选择相关性最优的数据资料进行监测资料分析。 9.2.2 变形点监测资料分析应包括下列内容： 应根据监测标靶或地面特征点数据，分析相邻测次变形点的历时变形量、累计变形量及其 变化规律。 b) 计算地质灾害水平和垂直变化速率、位移变形量、位移合成矢量方向 c) 对地质灾害的变形阶段、稳定性做出定量分析。 9.2.3 变形剖面线监测资料分析应包括下列内容： a) 应按监测剖面和分析部面类型，根据多期或相邻测次扫描监测部面线提取成果。 b) 直观反映出监测剖面线上的地质灾害变形量和变形趋势 c) 对发生变形破坏或堆积的部位做出判断。 9.2. 4 变形面（体）监测资料分析应包括下列内容： a) 应根据多期或相邻测次扫描监测面或模型提取变形面（体）成果，直观反映地质灾害的局部 细节或整体变形趋势。 b) 通过软件计算或色阶图谱得到变形面或模型间的变形量值，绘制垂直位移等值线图，进行 不同部位变形趋势分析。 9.2.5 多期扫描监测资料综合分析应包括下列内容： a) 多期扫描监测资料分析应采用比较法、曲线图法、特征值统计法和模型法等综合分析 方法。

b）应按点、线、面的变形分析数据，对地质灾害的整体、重要分区、重点部位等位移变形量、变 形速率、变形方向进行综合、定量评价。 c）对地质灾害的变形阶段、稳定性作定性分析。 d）为地质灾害安全预警、预报提供依据资料

b）应按点、线、面的变形分析数据，对地质灾害的整体、重要分区、重点部位等位移变形量、变 形速率、变形方向进行综合、定量评价。 c）对地质灾害的变形阶段、稳定性作定性分析。 d）为地质灾害安全预警，预报提供依据资料

10.1.1地质灾害扫描监测资料分析应与监测频次对应，必要时应提交监测分析综合报告。 10.1.2监测报告可根据需要每年（度）编制并提交。当合同或业主有明确要求时，应满足其要求。 10.1.3地质灾害监测报告除形成纸质版报告外，还应生成标准格式电子文档

10.1.2监测报告可根据需要每年（度）编制并提交。当合同或业主有明确要求时，应满足其要 10.1.3地质灾害监测报告除形成纸质版报告外，还应生成标准格式电子文档

10.2.1 扫描监测报告编制内容应包括文字说明、附图、附表与影像资料等 10.2.2 监测报告文字说明及要求应符合下列规定： a) 内容丰富全面、章节条理清晰、结构层次合理、重点描述突出。 b) 点云数据处理及建模方法妥当、计算分析合规、结论意见可信、文字简洁顺畅 c) 主要编制内容应符合附录G要求。 10.2.3 监测报告附图、附表及要求应符合下列规定： a) 获取的点云数据资料来源有据可查、真实可靠。 b) 图表清晰美观、结构构架合理。 c) 统一分类编号。 10.2.4 扫描监测报告图像资料及要求应符合下列规定： a) 纹理影像资料来源真实可靠。 b) 影像清晰。 c) 分别标明拍摄时间地点与方位等

扫描监测质量控制应符合下列规定： a） 扫描监测作业成果检查、验收应遵循“两级检查、一级验收”的原则。 b) 满足技术设计书的要求。 c) 质量检查验收应符合GB/T18316的规定

11.2.1点云数据质量检查的内容应包括： a) 点云重叠度及完整性。 b) 点间距、点云噪声。 c) 点云相对精度、绝对精度

d）点云颜色信息。 11.2.2DEM检查的内容应包括： a）规则模型应检查模型与点云数据符合性。 b）不规则模型应检查模型与点云数据符合性、模型细节表达合理性、模型表面完整性、模型纹 理等内容。

资料成果归档应满足下列要求： a）外业扫描、观测、数据处理等作业方法应规范、齐全。 b）检查验收记录完整，各项指标明确。 C) 技术文档齐全、完整，内容真实、表述准确。 d) 各项作业记录、技术资料和成果应签署完整

成果归档应包括下列资料： 地质灾害地面三维激光扫描监测技术设计书。 扫描测站、基准标靶、监测标靶布设与测量记录资料 点云数据成果、三维模型成果资料。 变形点、变形剖面线和变形面（体）提取成果资料。 监测报告。 D 其他相关资料

图A.1崩堤、滑坡变形演化阶段示意图

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B.1设计书的总体框架结构

附录B （规范性附录） 地面三维激光扫描监测技术设计书编写提纲

设计书的总体框架应包括前言、监测区概况、地质灾害现状、监测现状、监测标靶布设及实施方 案等。

地面三维激光扫描监测技术设计书编写提纲主

根据工作自的及任务书或委托书要求，提出工作思路、扫描监测工作部署原则，并附相应的站点 图。列出各项扫描监测工作的工作量，说明监测频次和监测工作进度安排。主要内容如下。 a）前言 本部分应包括下列内容：项目来源、目的任务、监测现状、编制依据、监测等级、监测范围、监测频 益测仪器的选择。 b）监测区概况 本部分应包括以下内容 1）自然地理及社会经济概况。 2）工程地质与水文地质条件 3）气候环境条件、地貌地形类型和植被发育状况。 地质灾害发育现状 本部分应包括以下内容： 1) 地质灾害发育历史及现状 2) 地质灾害稳定现状。 3） 地质灾害危害对象。 d) 地质灾害地面三维激光扫描监测站点的布设方案 本部分应包括以下内容： 1) 扫描测站、基准标靶布设方案。 2) 监测标靶网形布设方案 3) 地表特征点选取位置和要求。 4) 监测方案的设计优化 e) 工作方法及技术要求 本部分应包括以下内容： 1) 监测行进路线规划。 2) 仪器的选用。 3) 标靶的制安和埋设。 4) 扫描仪主要参数设置、点云间距及密度要求。 5） 数据处理的方法和要求

6）数据建模及点、线、面变形量值的提取方法及要求。 7）监测资料分析方法和内容要求。 8）原始记录图表要求。 9）工作部署及进度安排。 f）实物工作量 文字描述或列表说明总体工作部署和各类实物工作量。 g）预期成果 应包括地质灾害扫描监测提交文字报告、图件、数据库等资料成果内容。 h）经费预算 i）组织机构及人员安排 说明扫描监测工作承担单位，列表说明项目组成员姓名、年龄、技术职务、从事专业、工作单位及 在项目中分工和参加本项目工作时间等。 i）质量保障与安全措施 说明保障扫描监测工作完成的技术、装备、质量、安全及劳动保护等措施

地质灾害地面三维激光扫描监测站点布设、部署

附录C （规范性附录） 地面三维激光扫描监测手潢

C.1地面三维激光扫描每个扫描测站应填写扫描记录，扫描记录的内容和格式见表C.1 C.2标靶名称应根据扫描作业方式选填。

表C.1地面三维激光扫描监测手薄 扫描日期：

.1观测点类型可分为梯形柱体型和圆柱体型 0.2观测点基础应埋置在冻土线以下0.1m。 0.3梯形柱体型观测点的式样和规格如图D.1所示；圆柱体型观测点的式样和规格如图 新示

图D.1梯形柱体型观测点结构图（单位.mm）

强制对中盘采用铜或不锈钢材料制作，可选用圆盘或正方形盘；护盖可采用铜、不锈钢或耐 塑料材料制作，其形状由强制对中盘形状决定。 图中观测点为钢筋混凝土柱标石，虚线为钢筋，基坑开挖深度可视实地地质情况而定。 图中观测点墩身采用高强度PVB直管，最小直径不小于250mm

D.4强制对中盘采用铜或不锈钢材料制作，可选用圆盘或正方形盘；护盖可采用铜、不锈钢或耐磨 硬质塑料材料制作，其形状由强制对中盘形状决定。 D.5图中观测点为钢筋混凝土柱标石，虚线为钢筋，基坑开挖深度可视实地地质情况而定。 D.6图中观测点墩身采用高强度PVB直管，最小直径不小于250mm

图D.2圆柱体型观测点结构图（单位.mm

a）标靶接监测用途可分为基准标靶和监测标靶。 b）标靶按形状通常可分为平面标靶和球形标靶 E.2标艳式样如图E.1所示

附录E （资料性附录） 地面三维激光扫描监测标靶类型

d）圆形平面标靶标志 （e）圆形X形平面标靶标志 注：r为球形、平面标靶的半径

图E.1反射标靶标志

E.3扫描标靶直径或大小应符合下列规定： a）标靶的大小可根据崩塌、滑坡地质灾害的特点、监测等级、监测精度、采样点间距、扫描仪测 程及范围大小具体而定。 b）标靶直径应大于该处崩塌、滑坡预计扫描点间距的30～50倍。 E.4扫描标靶的制作材料应符合下列规定： a）标靶的颜色应与现场地面形成巨大反差。可根据工程现场需要，选用黑、白、蓝、红等单色 或两色相间的标志。 b） 标靶选择反射强、不易褪色、表面光滑、防水抗老化、颜色鲜艳的材质，并根据价格便宜、携 带方便、不易磨损等原则来决定

E.3扫描标靶直径或大小应符合下列规定：

水利图纸、图集L/CAGHP0182018

（规范性附录） 地质灾害监测标靶网形布置

地质灾害地面三维激光扫描监测中，监测标靶的网形是监测实际工作中各种变形监测网监 布设的总结和概化。监测标靶网形的布置及适宜性应符合表F.1的规定。 监测标靶的布设实际上并非如表F.1中所要求的严格和规矩，而是根据地形条件，地质灾害市 夫稳机制，变形破坏起始位置，地表呈现的变形程度的差异、分区，扫描监测通视条件等综合国 定，布设既能全面控制，又能主次区分，整体能反映地质灾害变形特征的变形监测网

表E.1崩塌、滑坡监测标靶网形布置及适宜性一览表

G.1监测报告主要内容有：

布线标准G.3扫描监测报告影像资料主要内容有：

地质灾害原始地形地貌的影像资料。 b) 地质灾害影响范围内裂缝、鼓胀的影像资料。 C） 各监测频次内、外置相机纹理图像资料。 d）地质灾害失稳前、后的影像资料 e）地质灾害巡视巡查及其他影像资料