無人機傾斜攝影技術在地質災害調查中的應用

楊俊宇

摘 ?要：針對無人機傾斜攝影技術在地質災害調查中的應用，做了簡單的論述，總結了無人機傾斜攝影技術的應用優勢和策略，無人機具有高靈敏度、高影像分辨率、低成本的顯著特征，當下頻繁應用到地質災害調查中，通過無人機傾斜攝影技術快速獲取危巖體、滑坡體等地質災害信息，為地質災害調查提供依據。

關鍵詞：無人機傾斜攝影技術;地質災害;調查;應用

Application of UAV tilt photography in geological hazard investigation

Yang Junyu

Abstract：For unmanned aerial vehicle（uav）tilt photography technology application in geological hazard survey，do a simple，this paper summarized the application of uav oblique photography technology advantage and strategy，unmanned aerial vehicle（uav）with high sensitivity，high image resolution，low cost characteristic，the present frequently applied to geological disaster survey by unmanned aerial vehicle（uav）oblique photography to quickly get dangerous rock mass，landslide and other geological disasters information，provide the basis for geological hazard survey.

在信息時代的背景下，隨著計算機、攝影、遙感等技術的飛速發展，在最短的時間內獲取高精度的地表信息，構建三維實景模型成為可能。無人機（UAV）攝影系統遙感圖像質量和分辨率較高，尤其是小面積或復雜的地形或者氣候條件的地區，根據區域實際情況，處理無人機影像的軟件也越發成熟，基于無人機的監測預警系統也靈活有效的應用于地質災害上面 [1]。

1 ?無人機

無人機可以按照先前預定的航線進行飛行和拍照，高精度、平穩飛行是其顯著特點，在風速較大的地方也可以在GPS控制下平穩飛行。同時，無人機采集到的無人機影像分辨率較高，能夠滿足大尺度、高精度的專業要求，特別適合[2]地質災害地區拍攝。在此基礎上，無人機的起降過程不會受到太多限制，具有較高的安全系數、穩定性和經濟性。

對地質災害發生地的地貌、氣候要求不高。它可以拍攝人們無法到達的地方，也可以拍攝帶視角盲區，為地質災害點的詳細信息提供支持。

2 ? ?無人機影像在地質災害調查中的應用

2.1 ? 影像獲取

1.進場踏勘

根據作業區工作范圍，依托地形圖或高分辨率衛星影像數據對工作區域的地形地貌、地面景觀特征進行初步了解，并進行必要的實地踏勘，通過消費型無人機進行飛行預飛，了解工作區地形高差，突兀地物高度等影響因素，指導航攝設計。

2.航攝參數設計及航線布設

（1）設計用基礎地理數據的選擇

設計用基礎地理數據應選擇測區最新的地形圖、影像圖或數字高程模型，其比例尺一般應根據垂直影像地面分辨率規定選用。

（2）地面分辨率的選擇

地面分辨率選擇按以下原則實施見表2：

（3）航攝分區的劃分

劃分航攝分區應遵循以下原則：

a）分區內地形高差應不大于四分之一攝影航高;

b）分區的跨度應盡量大。

（4）航線敷設方法

a）航線按攝區范圍特征直線敷設;

b）曝光點宜采用數字高程模型依地形起伏設計;

（5）航攝成果應用于三維建模時，航線敷設宜遵循以下原則：

a）建筑物低矮、稀疏區域按大部分建筑物分布、朝向及地形敷設;

b）建筑物高大、密集區域可交叉敷設或加大航向旁向重疊度。

3.機組進場及航攝

每一架次飛完后進行必要的飛行器檢查及飛行數據下載備份工作，當天作業完畢后做好數據的檢查、備份，并做好下一架次的作業準備。

2.2 ? 數據處理

1.POS差分解算

（1）如無人機平臺帶有POS系統，可根據機載POS數據及地面基站數據進行差分解算計算影像外方位元素;

（2）如無人機平臺帶有差分系統，可進行機載平臺實時差分或后差分數據進行影像外方位元素的計算;

2.影像命名及編號

影像編號由16位數字構成，采用以航線為單位的流水編號，影像編號自左至右第1-5位為攝區代號，第6-7位為分區號，第8-10位為航線號，第11-12位為相機號，第13-16號為影像流水號。

3.三維實景建模

本研究采用Context Capture傾斜攝影后處理軟件，首先對獲取的數據資料進行分析，排除有缺陷的影像，確保用于三維重建的數據完整正確。

2.3 ? 地質災害解譯

（1）滑坡

滑坡體所處位置、地貌部位、前后緣高程、溝谷發育狀況、植被發育狀況等等。

（2）崩塌

崩塌所處位置、形態、分布高程;崩塌堆積體的面積、坡度、崩塌方向、崩塌堆積體植被類型。

（3）泥石流

泥石流流域的邊界、面積、形態、主溝長度、主溝縱降比、坡度;物源區水體分布、集水面積、地形坡度、巖層性質，區內植被覆蓋程度、植物類別及分布狀況，斷裂、滑坡、崩塌、松散堆積物等不良地質現象，可能形成泥石流固體物質的分布范圍等。

3 ?結語

總而言之，傳統地質災害調查方法手段已很難滿足新時 期提出的客觀要求，如何高效應用新技術、新方法提升調查效率與質量已成為現階段地質災害調查工作開展中面臨的 新挑戰。無人機傾斜攝影測量對于危巖體的調查不僅能準確識別危巖體的位置及幾何信息，結合野外調查，能很好發現并圈定已有的及高位隱蔽性災害體，以前傳統地質調查是達不到的。

參考文獻

[1] 任敬，范宣梅，董秀軍等.基于無地面控制測量校正影像的無人機航測 應用 [J].人民長江，2017，48（20）：62-66.

[2] 王玉龍，王建忠，李錦等.無人機低空航測在環境地質調查中的應用 [J].礦山測量，2017，45（5）：39-42.