無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)是近些年來(lái)新興的技術(shù)方式的一種，通過傳統(tǒng)的航空攝影與地面的立體三維攝影的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全方位、多角度的拍攝效果，改變了傳統(tǒng)航空攝影的缺陷，實(shí)現(xiàn)對(duì)地物狀況的真實(shí)反映，優(yōu)化了傳統(tǒng)測(cè)繪的形式方案，通過無(wú)人機(jī)的低空數(shù)據(jù)處理，獲取高清的立體影像特征數(shù)據(jù)，作為三維的地理信息模擬儲(chǔ)存，更能夠滿足行業(yè)測(cè)繪的需要，根據(jù)實(shí)際的工作情況分析，對(duì)無(wú)人機(jī)的傾斜攝影在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用進(jìn)行研究，判斷其工作的效果，為技術(shù)的發(fā)展提供可控支持。

1  地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查

地質(zhì)災(zāi)害通常指的是因?yàn)楸浪?、泥石流、地裂縫等情況導(dǎo)致的地質(zhì)活動(dòng)及環(huán)境的異常變化引起的自然災(zāi)害的發(fā)生情況，地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查方式是通過遙感及地面調(diào)查的方式來(lái)進(jìn)行災(zāi)害信息的獲取，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過程中需要對(duì)區(qū)域中的水文、氣象、巖層資料綜合測(cè)量分析，判斷地質(zhì)的特征、穩(wěn)定狀態(tài)及發(fā)展的趨勢(shì)情況，為地質(zhì)的災(zāi)害發(fā)展提供依據(jù)，從而判斷地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性，為之后地質(zhì)災(zāi)害的防治提供參考。

2  無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)包括首先是無(wú)人機(jī)技術(shù)，無(wú)人機(jī)的運(yùn)行原理是通過無(wú)線的遙感設(shè)置對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，讓其按照設(shè)想的軌道運(yùn)行，保證路線能夠固定，無(wú)人機(jī)攝影可以從多個(gè)維度不同視角獲得飛行的信息數(shù)據(jù)能保證圖像從正面及側(cè)視的分辨，通過將不同的攝影鏡頭進(jìn)行綜合交叉，保證不同程度、不同角度的數(shù)據(jù)影響資料采集，最終呈現(xiàn)需要的圖像結(jié)果。

3  無(wú)人機(jī)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1  經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較大

無(wú)人機(jī)的品牌類型及種類相對(duì)較多，分為千元到萬(wàn)元的價(jià)格不等，根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)災(zāi)害的任務(wù)調(diào)查情況進(jìn)行投資預(yù)算的合理選擇，成本相對(duì)較低，無(wú)人機(jī)的配件不容易被損壞，可以使用的壽命相對(duì)較長(zhǎng)，更容易維護(hù)，更方便攜帶，操作相對(duì)更為簡(jiǎn)單，通過簡(jiǎn)單的操作培訓(xùn)后，可以進(jìn)行戶外的作業(yè)，相對(duì)作業(yè)的成本更低。

3.2  作業(yè)靈活性更高

通常無(wú)人機(jī)飛行時(shí)，對(duì)環(huán)境的要求更低，作業(yè)相對(duì)更為靈活，更能夠滿足起飛條件的需求，能夠準(zhǔn)確地到達(dá)預(yù)定區(qū)域，并且在多種惡劣的飛行環(huán)境中進(jìn)行飛行，不受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制。通常外力無(wú)法達(dá)到的地方可以通過無(wú)人機(jī)提升地質(zhì)災(zāi)害工作的整體效率，為工作人員的人身安全提供保證。

3.3  成果傳遞精度高

通過傾斜攝影技術(shù)可以保證更清晰的影響圖形的獲得，通過三維的模型資料，改變傳統(tǒng)的攝影技術(shù)及測(cè)繪技術(shù)的形式壁壘，保證技術(shù)成果的傳遞的精度及準(zhǔn)確程度。

3.4  不易受到干擾

通常無(wú)人機(jī)在禁區(qū)飛行時(shí)，不容易受到禁飛區(qū)及電磁波的相關(guān)干擾，不被空管限制，不會(huì)使作業(yè)區(qū)域受到管限，如果在飛行的低空區(qū)域飛行，存在高壓線、基站等相關(guān)物品，會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)因?yàn)槭Э貙?dǎo)致攝影失效，引起飛機(jī)墜機(jī)事故，導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)安全受到損失。

4  無(wú)人機(jī)傾斜攝影在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1  攝影配置參數(shù)

物品 相機(jī) 相機(jī)焦距 相機(jī)傳感尺寸 無(wú)人機(jī)飛行高度 航向與旁向的重疊高度

名稱參數(shù) 索尼數(shù)碼相機(jī) 10． 8 mm 5 472 × 3 080 像素 300 m 70%

實(shí)驗(yàn)基地 山體滑坡隱患處

數(shù)據(jù)處理 通過 pix4d map-per 圖像處理軟件可以自動(dòng)的獲取相機(jī)的相關(guān)參數(shù)和 GPS /IMU 數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)生成 Google 瓦片，并且?guī)в幸欢ǖ募y路的三維模型

一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，通過無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)可以分析地質(zhì)區(qū)域中的各項(xiàng)災(zāi)害資料信息，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害形成的原因進(jìn)行分析，通過遙感、地面調(diào)查等方式進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害資料內(nèi)容的獲取，明確區(qū)域中的水文、氣象、巖層等相關(guān)資料，分析地質(zhì)的危險(xiǎn)性，劃分災(zāi)害的類別，為災(zāi)害的防治提供對(duì)應(yīng)的方法，觀察地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)力活動(dòng)或者是地質(zhì)的異常變化情況。通過無(wú)人機(jī)按照固定的線路飛行，從多角度進(jìn)行影響獲得，從而能夠觀測(cè)到更加清晰、分辨率更高的影響類型，對(duì)災(zāi)害位置進(jìn)行定位、融合，形成真實(shí)的三維模型的類型，通過無(wú)人機(jī)的傾斜攝影與測(cè)量技術(shù)的結(jié)合，從而形成多個(gè)角度的影響獲得，從多個(gè)角度進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的采集。

5  無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

5.1  現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指揮

通過無(wú)人機(jī)的攝影技術(shù)，對(duì)災(zāi)區(qū)的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行拍攝之后向指揮中心傳導(dǎo)，有利于地質(zhì)災(zāi)害防范措施的安排。

5.2  防范性災(zāi)害調(diào)查

通過無(wú)人機(jī)的傾斜攝影技術(shù)，對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查，平常油位調(diào)查需要耗費(fèi)大量的人力物力，且容易導(dǎo)致多種紕漏產(chǎn)生，對(duì)調(diào)查的結(jié)論造成影響，因此需要通過正射影像調(diào)查，對(duì)各個(gè)方位的現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行分析掌握，獲得客觀真實(shí)的圖像信息方式。

5.3  三維立體模型影像較正

通過傾斜攝影技術(shù)，從多個(gè)角度獲得影響數(shù)據(jù)資料，從而獲得更加完整、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)內(nèi)容，保證從各個(gè)角度對(duì)災(zāi)害狀況進(jìn)行觀察，完成局部區(qū)域的放大，對(duì)長(zhǎng)度、高差、坡度面積、坐標(biāo)等內(nèi)容進(jìn)行測(cè)量觀察，保證無(wú)人機(jī)在地質(zhì)災(zāi)害中的實(shí)際應(yīng)用效果。同時(shí)三維立體的模型形式能夠?yàn)閷I(yè)的領(lǐng)導(dǎo)及地質(zhì)災(zāi)害的掌握部署提供保證。

5.4  地形圖是地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的基礎(chǔ)內(nèi)容

傳統(tǒng)的地形圖的測(cè)繪因?yàn)橛兄^為復(fù)雜多樣的災(zāi)害形式，需要大量的投入為作業(yè)提供保證，同時(shí)工期相對(duì)較長(zhǎng)，需要通過比例尺進(jìn)行外業(yè)測(cè)繪工作，相對(duì)于既定的比例尺地圖，無(wú)人機(jī)通過多個(gè)角度航拍的進(jìn)行，為工作提供保證，根據(jù)實(shí)際需要，完成多方位的航拍地圖設(shè)置，從而為災(zāi)害的調(diào)查提供保證。

6  結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)的傾斜攝影是當(dāng)前一種新興的技術(shù)形式，通過其在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過程中的應(yīng)用，為地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查提供新的方式途徑，無(wú)人機(jī)的攝影技術(shù)當(dāng)前在地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查及監(jiān)測(cè)過程中尚處于起步階段，具體應(yīng)用的推廣仍需要通過不斷地拓寬完成，無(wú)人機(jī)的傾斜攝影通過數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理，保證其高機(jī)動(dòng)性及高分辨率，但同時(shí)容易發(fā)生巷道的偏離以及定位失誤等情況，導(dǎo)致每次航空拍攝的有效性相對(duì)較小，無(wú)法完全獲得有效的信息數(shù)據(jù)資料，需要通過多拍攝才能獲得更好的效果，無(wú)人機(jī)的體積較小，重量相對(duì)較輕，飛行時(shí)穩(wěn)定性相對(duì)較差，無(wú)法保證航拍的圖片不會(huì)發(fā)生變形，在此后需要通過無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的不斷改進(jìn)，為其實(shí)用性及時(shí)效性提供保證。

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