無人機航拍測繪技術(shù)對地質(zhì)災(zāi)害的勘查分析

高爽 王巍巍

摘 要 無人機航拍測繪技術(shù)具備影像數(shù)據(jù)分辨率高、時效性強等優(yōu)勢，基于數(shù)字正射影像成果，可在內(nèi)業(yè)完成大部分地類預(yù)判工作，在減少外業(yè)工作量的同時保證了勘測定界成果的準(zhǔn)確性。無人機航拍測繪技術(shù)提供了強大的技術(shù)支撐，同時也在地質(zhì)勘查工作中不斷得到深化應(yīng)用。本文基于無人機航拍測繪技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用展開論述。

關(guān)鍵詞 無人機;航拍測繪技術(shù);地質(zhì)災(zāi)害

引言

隨著航拍技術(shù)的不斷優(yōu)化，其在礦山地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急測繪工作方面發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。與傳統(tǒng)的航拍技術(shù)相比，現(xiàn)代化航拍技術(shù)具有清晰度較高、比例尺較精確、操作較簡單等優(yōu)勢，是高精度數(shù)據(jù)獲取最直接的方式之一，已經(jīng)成為目前國際上較為先進的數(shù)據(jù)獲取工具。盡管目前礦產(chǎn)行業(yè)在市場內(nèi)的發(fā)展前景相對廣闊，但日益嚴(yán)峻的礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害問題成為目前急需解決的問題。

1無人機航拍技術(shù)的優(yōu)勢

①數(shù)據(jù)處理的效率高。無人機測繪相比于固有的測繪技術(shù)來說，其能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)實行快速的處理，同時回傳圖像的分辨率也能夠滿足相關(guān)行業(yè)的需求。當(dāng)前無人機測繪所得圖像的分辨率已經(jīng)能夠達(dá)到各類載客飛機所需要的標(biāo)準(zhǔn)[1]。②操縱靈敏。無人機自身便擁有靈敏度高的特性，而這一點也展現(xiàn)在了無人機測繪技術(shù)之上，其能夠在較低的高度持續(xù)飛行，這樣便予以了工作人員充足的操縱空間，同時其對于起飛以及降落的場地都沒有相應(yīng)的要求，在測繪時工作人員能夠自由的采取各種方式起飛以及下降，另外，無人機內(nèi)部的零構(gòu)件的組成也十分簡潔，可以輕易地對攜帶的設(shè)施做出組裝以及拆卸，擁有較高的靈活度。③工作效果好。由于無人機測繪的技術(shù)特點，其能夠顯著的增強測繪工作的效果，同時還可以用于各種地形的測繪之中，操縱過程也十分的便捷，可以按時、按質(zhì)的完成各類測繪工作。除此之外，通過無人機測繪還可以實時采集被測地區(qū)的各類圖像，從而能夠及時地為工作人員帶來所需要的參考依據(jù)，以此來確保工作效果。

2無人機航拍測繪技術(shù)的應(yīng)用

①確定勘查區(qū)域和航線。按照目前無人機飛行標(biāo)準(zhǔn)，絕大部分無人機的飛行時間相對來說比較短暫，正常狀況下是在30min左右，基于這種情況，就需要有針對性的對航拍區(qū)域進行精準(zhǔn)劃分，從而合理有效的安排測量航線、飛行時間以及飛行次數(shù)和架數(shù)等。如果勘查區(qū)域的范圍比較大，則可以對勘查區(qū)域進行分區(qū)劃段，從而使測量任務(wù)能夠快速完成。此外在開展航拍時盡可能按照實際航拍面積確定飛行路線，以免重復(fù)拍攝的發(fā)生。②災(zāi)情信息提取。結(jié)合無人機航拍技術(shù)具有的精準(zhǔn)度較高的特點，采用其專業(yè)化的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備，可實現(xiàn)對礦區(qū)的整體概況進行拼接，同時與平面上設(shè)置的二維坐標(biāo)進行校正，可建立對應(yīng)的礦區(qū)實景三維立體模型，還原礦區(qū)整體地質(zhì)概況，將低空無人設(shè)備采集的影像與還原的礦區(qū)地貌進行綜合性對比分析，采用紋理疊加的方式將礦區(qū)災(zāi)害區(qū)域細(xì)節(jié)化處理，結(jié)合疊加影響，分析礦區(qū)的整體地質(zhì)情況，使用文字及符號標(biāo)注的方式對災(zāi)害點進行標(biāo)注，對礦區(qū)災(zāi)情信息進行提取設(shè)計。結(jié)合無人機拍攝技術(shù)可實現(xiàn)高精度信息的區(qū)域圖。同時將提取的信息數(shù)據(jù)與DEM進行幾何對比，將比例尺以北方向作為坐標(biāo)縱向的正向方向，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與坐標(biāo)兩者之間的轉(zhuǎn)換滿足災(zāi)害數(shù)據(jù)的配對，最后結(jié)合特征化圖像在信息中所處位置，根據(jù)比例尺大小進行災(zāi)害區(qū)域的精準(zhǔn)定位。考慮到對于無人機航拍具有偏利軌道的可能性，因此在信息提取過程中，可能存在數(shù)據(jù)的偏離性誤差，此時可采用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，進行偏離精準(zhǔn)度的調(diào)試，采用三維拍攝技術(shù)對其進行二次模擬成像，實現(xiàn)對無人機拍攝的動態(tài)化監(jiān)測，滿足礦山地質(zhì)災(zāi)害信息的精準(zhǔn)化提取[2]。③正射影像，建立三維立體模型。預(yù)防性的地質(zhì)勘查，通常涉及面積比較廣泛，正常的勘查工作費工費力，還容易發(fā)生遺漏，影響勘查最終的結(jié)論。而正射影像是利用修復(fù)處理的具備高分辨率、幾何精度和影像特點的真實具體的覆蓋整個勘查區(qū)域的現(xiàn)場圖像，滿足了既包含細(xì)節(jié)又涵蓋整體。勘查人員能夠利用專業(yè)技術(shù)軟件在正射影像上獲得所需數(shù)據(jù)，再聯(lián)系實地調(diào)研補繪，確保勘查內(nèi)容綜合、客觀、真實、具體。相比于正射影像，三維立體模型借助傾斜航拍技術(shù)，從垂直、傾斜等不同的角度獲取到不同的影像數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)信息更加具體精準(zhǔn)，也可以從各個角度更加客觀地觀察勘查區(qū)，放大局部區(qū)域情況，具體測繪長度、高度、坡度、范圍、坐標(biāo)等，豐富地質(zhì)災(zāi)害勘查內(nèi)容，擴大無人機在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的使用。另外，利用三維立體模型能夠讓無測量專業(yè)基礎(chǔ)的技術(shù)人員或指揮人員更加容易直觀地了解地質(zhì)災(zāi)害的實地情況，為其決策規(guī)劃提供保證。④地質(zhì)物理勘查方法。高密度電阻率法其實質(zhì)是物探法，其主要是以礦山地區(qū)巖土體中導(dǎo)電數(shù)值的差異來使其礦山垂直和水平兩個方向中的電性變化呈現(xiàn)出來，這樣一來勘察作業(yè)人員便可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行差異性分析，再具有針對性地礦山結(jié)構(gòu)中的巖土展開勘查施測工作，進而對礦山地區(qū)的實際情況有一個更清楚更全面的了解與掌握，以便更好地找準(zhǔn)礦山潛存地質(zhì)災(zāi)害所在的具體位置，這樣一來就可以使礦山開采作業(yè)人員能夠有效地避開這些危險部位以免發(fā)生安全事故。淺層地震法則是以模擬地震波的方法來進行勘查作業(yè)的，同時應(yīng)用相關(guān)技術(shù)將地震波激起，進而觀察地震波在底質(zhì)層內(nèi)的傳播規(guī)律并從中判斷出礦山的斷層及空洞等情況[3]。

3結(jié)束語

工業(yè)企業(yè)在開展礦產(chǎn)資源開采過程中應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到礦山保護的重要性，切實保護好礦山，與此同時還應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用各種先進的勘察技術(shù)來使人們更清楚、更全面地了解和掌握礦山環(huán)境地質(zhì)狀況，從而有效地避免由于礦山開采不科學(xué)、不合理而導(dǎo)致嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 樊灝，邢立文，樊漓，等.無人機低空影像技術(shù)在水利地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用[J].中國信息化，2019（4）：67-68.

[2] 何東升.無人機遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（11）：77.

[3] 王曉剛，高飛云，楊磊，等.無人機遙感技術(shù)在自然災(zāi)害應(yīng)急中的應(yīng)用及前景[J].四川地質(zhì)學(xué)報，2019，39（1）：158-163.