无人机倾斜摄影测量技术在地质灾害中的应用

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:粟满成
[导读] 我国无人机技术已较为成熟,广泛应用于测绘、航拍、艺术表演等多个领域,近年来在地质灾害防治工作中也引入无人机技术,利用无人机的高机动、易操作、可视化的特点。
        粟满成
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        摘要:我国无人机技术已较为成熟,广泛应用于测绘、航拍、艺术表演等多个领域,近年来在地质灾害防治工作中也引入无人机技术,利用无人机的高机动、易操作、可视化的特点,将其用于地质灾害应急调查中拍摄灾害体的变形特征等,并形成影像资料,为后期对灾害体的稳定性及处理方案提供研判依据,但受限于其低续航性,以及人为操作的局限性,并不能记录到完整的、准确的变形体特征,因此,通过引入倾斜摄影技术,只需设置航线飞行一次,利用电脑软件生成三维模型,可以为应急现场指挥者、决策者展示一个更加直观、真实、立体、逼真的三维模型,为灾害体的稳定性及处理方案提供更有力的研判依据。本文则从无人机倾斜测量技术在地质灾害中的实际应用为出发点,进行一个简单的探讨。
        关键词:无人机倾斜摄影测量技术;地质灾害;应用
        中图分类号:TU113.2    文献标识码:A    文章编号
        前言
        近年来,随着科技的日新月异,科学技术的更新迭代,无人机倾斜摄影技术已在众多领域蓬勃发展,无人机倾斜摄影技术在地质灾害调查领域中的运用,提高了调查的时效性及准确性,丰富了调查成果的多样性与宏观性。依托实际工程,在地质灾害调查中引入了无人机倾斜摄影全景图技术,实际工作中方便快捷、安全高效,获取的数据为后续工程可行性研究及施工设计提供了全方位的技术参考。
        1无人机倾斜摄影测量技术的基本原理
        无人机摄影技术的特点是能够在同一平台上安装多个影像采集传感器,还可以从各个方向拍摄图像,超越了传统航空摄影的范围。无人机倾斜摄影测量技术是按照倾斜的4个方位加上竖直方向的观测来提供有效的信息图像,比传统的航空摄影更具有真实性。无人机倾斜摄影测量技术能够从各个方位获得高分辨率的图像信息,还能自动生成三维数字模型,这种技术适用于城市规划建设、地质灾害、工程建筑等多个领域,为人们生活提供了便利。微型无人机具有灵活性和轻便性等特点,它能够以更低的成本和高效率的方式在实地获得更准确和完整的信息。当前的倾斜摄影测量技术已打破了传统的测量技术的弊端,它正在通过发展自身的新型优势来向测量技术的方向靠拢。因此,无人机倾斜摄影测量技术不只是个摄影技术,更趋于新型的勘测技术,适用范围更广泛,在各个领域的探测方面有着不可忽视的作用。
        2无人机倾斜摄影测量技术的优势
        无人机摄影技术需要利用方位传感器进行拍摄,其具有灵活性、实用性、便捷性和灵敏性等特点,在使用过程中,能够获得高分辨率图像信息。因为无人机倾斜摄影测量技术属于先进的科学技术,覆盖领域很广泛,进而得到了人们更多的关注度。无人机倾斜摄影测量技术的优势如下:使用这种测量技术能够得到更立体更真实的图像信息,可以有效地反映出人们的感知状态;无人机倾斜摄影可以从各个方位来捕捉探测区的实际情况,进而得到更全面的信息图像,突破了传统技术的弊端;此外,无人机技术的迅速发展扩大了对无人机倾斜摄影测量技术的应用范围,通过无人机倾斜摄影测量技术来获得实景三维模型,使用矢量绘制地形图可以改进传统测量技术的缺陷,进而提升效率,为工程建设创造更有利的信息,同时还可为其他领域的应用提供基本数据。
        3无人机倾斜摄影测量技术的应用
        无人机倾斜摄影测量技术具有灵敏性、实用性和便捷性等特点,同时航空摄影的使用成本低,因此无人机倾斜摄影测量技术越来越受欢迎,使得这种技术的应用范围也逐渐扩大,进而得到了广阔的发展前景。
        3.1在大比例尺地形图测绘中的应用
        使用无人机倾斜摄影技术绘制大比例地形图,首先需要分析测量的区域,确定测量的区域的总体范围和基本条件,适当设计航飞航带,并收集所有方面的地形信息。根据做好的航测设计方案,有关工作人员利用无人机传感系统实施多方位的摄取影像。在通过斜摄影测量技术获取地形信息,并用网络技术手段收集和发送数据,然后通过专业的数码倾斜测量影像导入软件对地形数据信息进行分析和解读。

利用倾斜摄影测量空三加密技术解算和模型进行生产绘图,可以取得更好的成果。在地图绘制过程的最后阶段,根据三维模型对地形图进行辨别,及时纠正制图方面的问题,提高大比例尺地形图数据的准确性,并核实地形图的有效性。通过倾斜摄影技术,可以提高大比列尺地形图绘制的效率和准确性。
        3.2在智慧城市建设中的应用
        现如今,我国的智慧城市建设仍在继续,它需要大量的高质量三维建模,传统的建模技术显然无法满足建设的需求。然而,无人机倾斜摄影测量可通过无人机快速获取城市倾斜影像,来达到高精度三维模型建设的要求,建立相关的地理信息框架,并为建造智慧城市提供更有力的保障。
        4无人机倾斜摄影测量技术在地质灾害调查中的应用
        一旦发生地质灾害,通过无人机倾斜摄影测量技术可以对地质灾害形成的原因进行分析,通过遥感、地面调查等方式进行地质灾害资料内容的获取,明确区域中的水文、气象、岩层等相关资料,分析地质的危险性,划分灾害的类别,为灾害的防治提供对应的方法,观察地质灾害的动力活动或者地质的异常变化情况。无人机按照固定的线路飞行,从多角度获取影像,从而能够观测到更加清晰、分辨率更高的影像类型,对灾害位置进行定位,形成真实的三维立体模型。通过无人机的倾斜摄影与测量技术的结合,从多个角度进行影像数据的采集。
        4.1现场调度指挥
        通过无人机的倾斜摄影测量技术,对灾区的实时图像进行拍摄之后向指挥中心传导,有利于制定地质灾害防范措施。
        4.2防范性灾害调查
        通过无人机的倾斜摄影测量技术,可以对自然灾害进行防范性调查。防范性调查需要耗费大量的人力物力,且容易导致各种纰漏,影响调查的结论,因此需要通过正射影像调查,对各个方位的现场图像进行分析掌握,获得客观真实的图像信息。
        4.3三维立体模型影像校正
        通过无人机倾斜摄影测量技术,从多个角度获取影像数据资料,从而获得更加完整、准确的数据内容,保证能够从各个角度对灾害状况进行观察,完成局部区域的放大,对长度、高差、坡度面积、坐标等进行测量,保证无人机在地质灾害中的实际应用效果。同时,三维立体的模型能够为地质灾害调查提供保证。
        4.4地形图是地质灾害调查的基础内容
        传统的地形图的测绘对复杂多样的灾害形式,需要大量的投入为作业提供保证,同时工期相对较长,需要通过比例尺进行外业测绘工作。相对于既定的比例尺地图,无人机通过多个角度进行航拍,并根据实际需要,完成多方位的航拍地图设置,从而为灾害的调查提供保证。
        5结语
        无人机倾斜摄影测量技术是当前一种新兴的技术,通过其在地质灾害调查过程中的应用,为地质灾害的调查提供新的方式。当前,无人机摄影测量技术应用在地质灾害的调查及监测过程中尚处于起步阶段,具体应用的推广仍需要通过不断地拓宽路径。无人机倾斜摄影测量技术通过数据的自动处理,保证其高机动性及高分辨率,但同时容易发生巷道的偏离及定位失误等情况,导致每次航空拍摄的有效性相对较小,无法完全获得有效的信息数据资料,需要通过多角度拍摄才能获得更好的效果。无人机的体积较小,重量相对较轻,飞行时稳定性相对较差,无法保证航拍的图片不会发生变形,未来需要不断改进无人机倾斜摄影测量技术,为其实用性及时效性提供保证。
        参考文献
        [1]李杨.无人机倾斜摄影技术在地质灾害调查监测中的应用[J].冶金与材料,2018,38(3):35,37.
        [2]薛跃明,黄喆,张鸣之,等.无人机倾斜摄影技术在地质灾害调查监测中的应用[J].中国科技纵横,2016(15):15-16,19.
        [3]杨娟.无人机倾斜摄影在地质灾害三维可视化中的应用[J].中国锰业,2017,35(2):151-154.
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