无人机倾斜摄影技术在地质灾害调查中的应用

杨俊宇

摘  要：针对无人机倾斜摄影技术在地质灾害调查中的应用，做了简单的论述，总结了无人机倾斜摄影技术的应用优势和策略，无人机具有高灵敏度、高影像分辨率、低成本的显著特征，当下频繁应用到地质灾害调查中，通过无人机倾斜摄影技术快速获取危岩体、滑坡体等地质灾害信息，为地质灾害调查提供依据。

关键词：无人机倾斜摄影技术;地质灾害;调查;应用

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.

在信息时代的背景下，随着计算机、摄影、遥感等技术的飞速发展，在最短的时间内获取高精度的地表信息，构建三维实景模型成为可能。无人机（UAV）摄影系统遥感图像质量和分辨率较高，尤其是小面积或复杂的地形或者气候条件的地区，根据区域实际情况，处理无人机影像的软件也越发成熟，基于无人机的监测预警系统也灵活有效的应用于地质灾害上面 [1]。

1  无人机

无人机可以按照先前预定的航线进行飞行和拍照，高精度、平稳飞行是其显著特点，在风速较大的地方也可以在GPS控制下平稳飞行。同时，无人机采集到的无人机影像分辨率较高，能够满足大尺度、高精度的专业要求，特别适合[2]地质灾害地区拍摄。在此基础上，无人机的起降过程不会受到太多限制，具有较高的安全系数、稳定性和经济性。

对地质灾害发生地的地貌、气候要求不高。它可以拍摄人们无法到达的地方，也可以拍摄带视角盲区，为地质灾害点的详细信息提供支持。

2    无人机影像在地质灾害调查中的应用

2.1   影像获取

1.进场踏勘

根据作业区工作范围，依托地形图或高分辨率卫星影像数据对工作区域的地形地貌、地面景观特征进行初步了解，并进行必要的实地踏勘，通过消费型无人机进行飞行预飞，了解工作区地形高差，突兀地物高度等影响因素，指导航摄设计。

2.航摄参数设计及航线布设

（1）设计用基础地理数据的选择

设计用基础地理数据应选择测区最新的地形图、影像图或数字高程模型，其比例尺一般应根据垂直影像地面分辨率规定选用。

（2）地面分辨率的选择

地面分辨率選择按以下原则实施见表2：

（3）航摄分区的划分

划分航摄分区应遵循以下原则：

a）分区内地形高差应不大于四分之一摄影航高;

b）分区的跨度应尽量大。

（4）航线敷设方法

a）航线按摄区范围特征直线敷设;

b）曝光点宜采用数字高程模型依地形起伏设计;

（5）航摄成果应用于三维建模时，航线敷设宜遵循以下原则：

a）建筑物低矮、稀疏区域按大部分建筑物分布、朝向及地形敷设;

b）建筑物高大、密集区域可交叉敷设或加大航向旁向重叠度。

3.机组进场及航摄

每一架次飞完后进行必要的飞行器检查及飞行数据下载备份工作，当天作业完毕后做好数据的检查、备份，并做好下一架次的作业准备。

2.2   数据处理

1.POS差分解算

（1）如无人机平台带有POS系统，可根据机载POS数据及地面基站数据进行差分解算计算影像外方位元素;

（2）如无人机平台带有差分系统，可进行机载平台实时差分或后差分数据进行影像外方位元素的计算;

2.影像命名及编号

影像编号由16位数字构成，采用以航线为单位的流水编号，影像编号自左至右第1-5位为摄区代号，第6-7位为分区号，第8-10位为航线号，第11-12位为相机号，第13-16号为影像流水号。

3.三维实景建模

本研究采用Context Capture倾斜摄影后处理软件，首先对获取的数据资料进行分析，排除有缺陷的影像，确保用于三维重建的数据完整正确。

2.3   地质灾害解译

（1）滑坡

滑坡体所处位置、地貌部位、前后缘高程、沟谷发育状况、植被发育状况等等。

（2）崩塌

崩塌所处位置、形态、分布高程;崩塌堆积体的面积、坡度、崩塌方向、崩塌堆积体植被类型。

（3）泥石流

泥石流流域的边界、面积、形态、主沟长度、主沟纵降比、坡度;物源区水体分布、集水面积、地形坡度、岩层性质，区内植被覆盖程度、植物类别及分布状况，断裂、滑坡、崩塌、松散堆积物等不良地质现象，可能形成泥石流固体物质的分布范围等。

3  结语

总而言之，传统地质灾害调查方法手段已很难满足新时 期提出的客观要求，如何高效应用新技术、新方法提升调查效率与质量已成为现阶段地质灾害调查工作开展中面临的 新挑战。无人机倾斜摄影测量对于危岩体的调查不仅能准确识别危岩体的位置及几何信息，结合野外调查，能很好发现并圈定已有的及高位隐蔽性灾害体，以前传统地质调查是达不到的。

参考文献

[1] 任敬，范宣梅，董秀军等.基于无地面控制测量校正影像的无人机航测 应用 [J].人民长江，2017，48（20）：62-66.

[2] 王玉龙，王建忠，李锦等.无人机低空航测在环境地质调查中的应用 [J].矿山测量，2017，45（5）：39-42.