無人機傾斜攝影測量技術在地質災害中的應用

肖英 田鴻 侯平 張貴朝 常智勝 胡耘

【摘 要】隨著科學技術的不斷發展，航測遙控技術在越來越多的領域得到了廣泛的應用。無人機傾斜攝影測量技術應用于地質災害中，可及時獲取災害信息，對地質災害調查過程中必要的區域水文、氣象、巖層資料綜合測量分析，從而實現對地質特征、穩定狀態及發展趨勢的判斷，為我國地質災害的研究工作提供幫助。

【關鍵詞】無人機;傾斜攝影;地質災害;應用

【中圖分類號】P694;P231 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）03-0113-02

無人機傾斜攝影測量是近年來新興的一種技術，通過傳統的航空攝影與地面的立體三維攝影的結合，實現全方位、多角度的拍攝效果，改變了傳統航空攝影的缺陷，實現對地物狀況的真實反映，優化了傳統測繪的形式方案。通過無人機的低空數據處理，獲取高清的立體影像特征數據，作為三維的地理信息模擬儲存，更能夠滿足行業測繪的需要。根據實際的工作情況，對無人機傾斜攝影技術在地質災害中的應用進行研究，判斷其工作的效果，為技術的發展提供可控支持。

1 地質災害的調查

地質災害通常指因為崩塌、泥石流、地裂縫等情況導致的地質活動及環境的異常變化引起的自然災害。地質災害的調查方式是通過遙感及地面調查的方式來進行災害信息的獲取，在進行地質災害調查過程中需要對區域中的水文、氣象、巖層資料綜合測量分析，判斷地質特征、穩定狀態及發展趨勢，從而判斷地質災害的危險性，為之后地質災害的防治提供參考。

2 無人機傾斜攝影測量技術

無人機的運行原理是通過無線的遙感設置對無人機進行自動控制，讓其按照設想的軌道運行，保證路線能夠固定。無人機傾斜攝影測量技術可以從多個維度不同視角獲得飛行的信息數據，能從正面及側視分辨圖像，通過將不同的攝影鏡頭進行綜合交叉，保證不同程度、不同角度的數據影像資料采集，最終呈現需要的圖像結果。

3 無人機在地質災害調查中的優缺點

3.1 經濟性相對較大

無人機的品牌及種類較多，價格從千元到萬元不等，根據實際的地質災害的任務調查情況進行投資預算的合理選擇，成本相對較低。無人機的配件不容易被損壞，使用壽命長，易于維護，方便攜帶，操作簡單。使用者通過簡單的操作培訓后，可以進行戶外的作業，而且作業成本較低。

3.2 作業靈活性更高

通常無人機飛行時，對環境的要求較低，作業較為靈活，現場容易滿足起飛條件的需求，能夠準確地到達預定區域，并且在多種惡劣的飛行環境中進行飛行，不受現場條件的限制。通常外力無法達到的地方可以通過無人機提升地質災害工作的整體效率，為工作人員的人身安全提供保證。

3.3 成果傳遞精度高

通過無人機傾斜攝影技術可以獲取更清晰的影像資料，通過三維的模型資料，改變傳統的攝影技術及測繪技術的形式壁壘，保證技術成果的傳遞精度及準確度。

3.4 不易受到干擾

通常無人機在禁區飛行時，不容易受到禁飛區及電磁波的干擾，不被空管限制，不會使作業區域受到管限，但如果在低空區域飛行，高壓線、基站等相關設施會影響無人機而導致攝影失效，引起無人機墜機事故，導致財產受到損失。

4 無人機傾斜攝影測量技術在地質災害中的應用

實驗基礎參數見表1。

一旦發生地質災害，通過無人機傾斜攝影測量技術可以對地質災害形成的原因進行分析，通過遙感、地面調查等方式進行地質災害資料內容的獲取，明確區域中的水文、氣象、巖層等相關資料，分析地質的危險性，劃分災害的類別，為災害的防治提供對應的方法，觀察地質災害的動力活動或者地質的異常變化情況。無人機按照固定的線路飛行，從多角度獲取影像，從而能夠觀測到更加清晰、分辨率更高的影像類型，對災害位置進行定位，形成真實的三維立體模型。通過無人機的傾斜攝影與測量技術的結合，從多個角度進行影像數據的采集。

5 無人機傾斜攝影測量技術在地質災害調查中的應用

5.1 現場調度指揮

通過無人機的傾斜攝影測量技術，對災區的實時圖像進行拍攝之后向指揮中心傳導，有利于制定地質災害防范措施。

5.2 防范性災害調查

通過無人機的傾斜攝影測量技術，可以對自然災害進行防范性調查。防范性調查需要耗費大量的人力物力，且容易導致各種紕漏，影響調查的結論，因此需要通過正射影像調查，對各個方位的現場圖像進行分析掌握，獲得客觀真實的圖像信息。

5.3 三維立體模型影像校正

通過無人機傾斜攝影測量技術，從多個角度獲取影像數據資料，從而獲得更加完整、準確的數據內容，保證能夠從各個角度對災害狀況進行觀察，完成局部區域的放大，對長度、高差、坡度面積、坐標等進行測量，保證無人機在地質災害中的實際應用效果。同時，三維立體的模型能夠為地質災害調查提供保證。

5.4 地形圖是地質災害調查的基礎內容

傳統的地形圖的測繪對復雜多樣的災害形式，需要大量的投入為作業提供保證，同時工期相對較長，需要通過比例尺進行外業測繪工作。相對于既定的比例尺地圖，無人機通過多個角度進行航拍，并根據實際需要，完成多方位的航拍地圖設置，從而為災害的調查提供保證。

6 結語

無人機傾斜攝影測量技術是當前一種新興的技術，通過其在地質災害調查過程中的應用，為地質災害的調查提供新的方式。當前，無人機攝影測量技術應用在地質災害的調查及監測過程中尚處于起步階段，具體應用的推廣仍需要通過不斷地拓寬路徑。無人機傾斜攝影測量技術通過數據的自動處理，保證其高機動性及高分辨率，但同時容易發生巷道的偏離及定位失誤等情況，導致每次航空拍攝的有效性相對較小，無法完全獲得有效的信息數據資料，需要通過多角度拍攝才能獲得更好的效果。無人機的體積較小，重量相對較輕，飛行時穩定性相對較差，無法保證航拍的圖片不會發生變形，未來需要不斷改進無人機傾斜攝影測量技術，為其實用性及時效性提供保證。

參 考 文 獻

[1]李楊.無人機傾斜攝影技術在地質災害調查監測中的應用[J].冶金與材料，2018，38（3）：35，37.

[2]薛躍明，黃喆，張鳴之，等.無人機傾斜攝影技術在地質災害調查監測中的應用[J].中國科技縱橫，2016（15）：15-16，19.

[3]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，2017，35（2）：151-154.

[4]張有山.無人機傾斜攝影在地質災害三維可視化中的應用[J].建筑工程技術與設計，2017（24）：4250.

[5]張煦，關健.無人機技術在地質災害調查中的應用[J].科學與財富，2017（25）：249.

[責任編輯：陳澤琦]