無人機傾斜攝影測量技術在地質災害調查中的應用簡述

孫貴鑫

摘? ? 要：目前，隨著科學技術日新月異的發展，航測遙控技術正在不同的領域中得到廣泛的應用，特別是最近一段時間以來，以無人機技術為主的新型技術被廣泛的應用地質工作領域中，使地質災害工作的質量得到了極大推動。文章深入的分析了地質災害調查中無人機傾斜攝影測量技術的應用，通過對無人機傾斜攝影測量技術在地質災害調查中的分析應用，以確定其對于地質災害調查工作的可靠性，穩定性，合理性，可行性，以期促進我國的地質災害調查工作開展。

關鍵詞：無人機傾斜攝影測量技術;地質災害調查;技術應用;分析與討論

1? 引文

無人機傾斜攝影測量技術是近幾年來興起的一項新型技術，它將傳統的航空攝影技術與地面的立體三維技術和測繪技術進行綜合，相對于傳統的航拍和測繪而言，它擁有著多角度，全方位，立體式等優點。該技術不僅突破了原來航空攝影技術只能以垂直角度進行拍攝的局限性，還能夠對物的實際情況更加真實的反映出來，彌補了正射影像的不足。它還顛覆了以往測繪的作業模式，通過無人機低空多位鏡頭攝影來對高清晰立體影像數據獲取，使三維地理信息模型自動生成，快速實現了對地理信息的獲取，將測繪行業的不同需求得以滿足。本文結合實際工作經驗，通過對無人機傾斜攝影測量技術在地質災害調查中的應用進行可行性研究，為提高地質災害調查的工作效率和成果質量提供技術支持。

2? 地質災害調查概述

地質災害主要包括的崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷和地裂縫等，這種自然災害主要是以地質動力活動以及地質環境出現異常變化而形成的。地質災害調查就是采用遙感和地面調查等手段來獲取地質災害相關信息的方法。在調查時一定要將該區域內水文、氣象、地層及巖性資料最大程度的收集，并運用測量來對地質體的特征、穩定狀態和發展趨勢所確定，為地質災害類型的劃分，對地質災害發生危險性的論證，而對制定地質災害防治方案提供研究依據。

3? 無人機傾斜攝影測量簡介

無人機傾斜攝影測量技術可以從兩方面進行分析。第一方面是無人機技術，無人機的運行原理十分簡單，主要就是通過無線電遙控裝置和自動控制裝置對無人機進行飛行設定，讓無人機自動按預定路線飛行。第二方面是傾斜攝影技術，該技術通過從一個垂直、左右前后四個傾斜，五個不同的視角對影像同步采集，獲取到豐富的正面及側視的高分辨率紋理信息，并通過定位、融合、建模等先進技術，使真實的三維模型生成。無人機傾斜攝影測量技術就是將兩者結合，在同一飛行平臺上搭載多個攝影鏡頭或進行“井”字型等交叉路線飛行，以不同角度對影像數據所采集，例如垂直、傾斜等角度，通過三維建模和測量技術，同時輸出DSM、DOM、DEM、DLG等多種成果。

4? 無人機在地質災害調查中的優缺點

4.1? 成本低

無人機的品牌和種類較多，價格從幾千元到幾十萬不等，可根據地質災害調查任務和單位的投資預算來選擇合適的機型，購買成本低。無人機配件不易損壞，使用壽命長，維護成本低。無人機體積小、重量輕，攜帶方便，同時操作簡單，簡單培訓后即可掌握操作技巧。小型無人機一般只需一人即可完成外業工作，作業成本低。

4.2? 作業靈活、適應復雜環境、工作效率高

無人機起降條件要求低，可靈活起飛，快速、準確到達預定區域并獲取影像。無人機能在除大風、雨雪天氣外的許多復雜環境下飛行，不受現場條件制約。在通常人力無法到達地區使地質災害調查的工作效率不斷提升，同時也保障了野外地質災害調查人員的人身安全。

4.3? 獲取資料全面、精度均勻

無人機對傾斜攝影測量這項技術在地質災害調查工程中的應用，打破了傳統攝影技術和測繪技術只能提供單一產品的局限。既能提供傳統的線劃地形圖，也能提供實時清晰的影像圖、三維模型等多種資料，且該技術成果誤差不產生傳遞，精度均勻。

4.4? 受禁飛區管控和電磁干擾影響，存在安全風險

無人機不能在機場附近等禁飛區飛行，受空管限制，作業區域受限。在飛行區域附近如有高壓線、基站等強電磁干擾，飛機容易失控，輕則拍攝失效，重則會發生墜機等事故，造成財產損失或人員受傷。

5? 無人機傾斜攝影測量在地質災害調查中的應用

5.1? 獲取實時圖像

地質災害發生時，調查人員往往無法到達災害體附近進行調查，這時通過無人機攝影技術，指揮無人機進入災害區域將實時圖像傳回后方指揮中心，讓地災專家及時通過影像掌握地質災害發生情況，根據影像分析制定地質災害防治措施。

5.2? 正射影像

預防性地質災害調查，一般面積較廣，正常的調查工作既費時費力，還容易產生遺漏，影響調查結論。而正射影像是經過糾正處理的具有數學精度、幾何精度和影像特征的真實客觀的覆蓋整個調查區域的完整的現場圖像，既包含細節又體現整體。調查人員可借助專業軟件在正射影像上獲取需要的信息，再結合實地驗證，保證調查內容全面、真實、準確。

5.3? 三維立體模型

相較正射影像，三維立體模型通過傾斜攝影技術，從垂直、傾斜等不同角度獲取的影像數據，信息更完整準確，也能從各個角度更直觀地觀察災害體，拉近放大局部區域，可量測長度、高差、坡度、面積、坐標等，豐富地質災害調查內容，擴展無人機在地質災害調查中的應用。通過三維立體模型可以讓非專業領導更容易、更直觀地掌握地質災害情況，為其決策布署提供保障。

5.4? 線劃地形圖

線劃地形圖是地質災害調查的基礎。傳統的地形圖測繪因地質災害區域普通存在地形復雜、交通不便等特點，不僅作業難度大，投入多，工期長，而且只能設定一種比例尺進行外業測繪，生產小于等于既定比例尺的地形圖，嚴重制約了地質災害調查工作的順利進行。采用無人機傾斜攝影測量技術進行不同比例尺的航拍工作時，工作量相差不大，所以可以按大比例尺地形圖測量要求進行航拍。然后根據需要利用正射影像圖和三維立體模型快速生成各種比例尺線劃地形圖，更好地滿足地質災害調查的用圖需要。

6? 結束語

無人機傾斜攝影技術的發展是在最近幾年才興起來的，它是一種低空進行攝影測量的技術。因為它應用在地質災害的調查與監測中只是起步的階段，所以還需要進一步的將其廣度與深度不斷拓寬。即便無人機傾斜攝影技術的自動處理數據已經實現，而且它在高機動性與高分辨率方面是遙感技術所不可超越的，然而這個傾斜攝影測量系統依然有缺陷存在。因為受到偏離航道與GPS定位誤差較大等因素的影響，使得無人機對于每次的拍攝時，其有效面積都比較小，而且獲得的信息也不夠全面，必須經過多次拍攝。另外，在地質災害調查工作中使用無人機傾斜攝影測量技術也是屬于初步應用，但是隨著科學的進步和發展，無人機傾斜攝影測量技術在地質災害調查中一定會發揮出越來越重要的作用。希望通過本文的仔細分析可以為我國的地質災害調查工作提供一定幫助。

參考文獻：

[1] 朱創鑫.遙感技術在地質災害調查中的應用——以民和地區為例[D].中國地質大學（武漢），2008.

[2] 熊晉.基于地表傾斜變形的滑坡災害監測預警技術的應用研究[D].中國鐵道科學研究院，2013.

[3] 張玉俠，蘭鵬濤，金元春，周琳，崔瑤瑤.無人機三維傾斜攝影技術在露天礦山監測中的實踐與探索[J].測繪通報，2017（S1）：114～116.

[4] 耿小平，王波，馬鈞霆，袁海天，閆亞妮.無人機傾斜攝影測量技術在橋梁施工現場中的應用研究[J].現代測繪，2017（4）：27～31.

[5] 楊娟.無人機傾斜攝影在地質災害三維可視化中的應用[J].中國錳業，2017（2）：151～154.