无人机影像在地质灾害调查中的应用研究

韦龙振

（广东省地质局第五地质大队，广东 肇庆 526060）

在信息化时代背景下，计算机、摄影、遥感等技术高速发展，能够在最短的时间内获取高精准度的地表信息以及构建三维地表形态。无人机低空摄影系统获取的遥感影像质量与分辨率都比较高，尤其是小地区或者地貌、气候条件复杂化的地区，要根据地区实际情况，将无人机影像巧妙应用到开展的地质灾害调查工作中，确保获取的信息数据更加精准，在灵活应用中高效防治地区地质灾害[1]。

1 无人机

无人机优势作用鲜明，体现在不同方面，影像高分辨率便是其中之一。无人机就是无人驾驶的飞机，根据之前预定好的航线进行飞行、拍摄，高精准度、飞行平稳等是其显著特征。同时，无人机搭载的相关拍摄设备都有着较高的精准度，获取的无人机影像分辨率较高，能够满足大比例、高清晰度等专业性要求，特别适合地质灾害地区拍摄[2]。在此基础上，无人机起降过程中不会有较多的限制条件，安全系数、稳定性、经济性都比较高，对地质灾害发生地区的地貌、气候等条件没有较高的要求，能够拍摄到人无法到达的地方，可以防止出现拍摄死角。同时，无人机有着较强的自动化程度，可以搭载不同形式的传感器，对不同领域进行系统化调查，可以在短时间内获取高质量的图像，在图像获取、数据处理等基础上，全面、深化了解地区地质灾害，高效开展后续工作。

2 无人机影像在地质灾害调查中的应用

2.1 影像获取

应用到地区地质灾害调查中的飞行设备较多，比如，飞行器平台、动态差分GPS，遥感设备包含多光谱成像仪、激光扫描仪、CCD数码相机。与此同时，在无人机影像应用过程中，作用到地质灾害调查中的软件系统多样化，比如，飞行系统、GIS系统、地面系统、遥感图像处理系统，无线网络通信系统、卫星通信系统等通讯系统也应用其中，在软硬件系统相互作用下，无人机低空摄影测量工作高效展开。在影像获取过程中，飞行系统可以将拍摄设备及时送到预定好的位置，根据地区地质灾害调查要求，开展一系列针对性拍摄活动。同时，飞行系统要根据地面系统作用下的航线计划，随时准确记录无人机各方面情况，比如，飞行状态，第一时间将获取的信息数据传递给地面系统。地面系统要针对接收到的信息数据，自动化制定可行性较高的飞行航线，接收无人机运行过程中发回的影像等，实时获取高质量以及高分辨率的影像。在此过程中，调查人员需要根据地质灾害调查地区各方面情况，选择适宜的相关设备，保证影像质量的同时最大化加快影像获取速度，确保后期能够以最快的速度高效处理获取的信息数据，在源头上最大化提升地区地质灾害调查结果精准程度。

2.2 数据处理

在地区地质灾害调查过程中，搭载在无人机上面的相机并不是测量型的数码相机，拍摄的影像会存在比较严重的镜头畸变问题，需要从各方面实际情况入手，对拍摄过程中相机畸变参数进行系统化调整，为后期高效、快速处理一系列地质灾害信息数据提供重要保障，进而，最大化提升地区地质灾害调查效率与效益。在数据处理过程中，调查人员需要对无人机系统作用下获取的影像进行针对性处理，要巧用掩模方法，统一匀光匀色处理各类型地质灾害影像，确保影像匹配中有着较高的稳定性，后续正射影像色彩相同。同时，调查人员要全面、深入把握飞行控制系统功能作用发挥中详细、准确记录的地质灾害信息数据，初步排序定位获取的各类影像，可以多层次巧用数字摄影测量站，获取地区地质灾害数字化的高程模型，巧用现代化技术手段、设备设施，合理改正所获取影像在倾斜、投影方面的误差，拼接不同的数字正射影像，在规定范围内，对影像进行科学化剪切，获取地质灾害数字正射影像图。

此外，在影像同名点匹配过程中，影像匹配搜索范围会进一步缩小，匹配精准度大幅度提升。同名点匹配结束之后，调查人员可以根据地区各方面实际情况，以共线条件方程为切入点，进行自由网平差。随后，合理加入相关的地面控制点坐标数据信息，确保模型绝对定向精准完成。在此过程中，地质灾害数据后期处理的时候，空中三角测量是不可忽视的一大关键点，对获取的各类地区地质灾害影像进行针对性空中三角测量加密，通过地面的各个控制点，对地质灾害调查范围内一系列影像外方位以及不同加密点的坐标进行科学化计算，获取地质灾害整个调查范围内各方面密集点云数据。相应地，下面便是无人机影像应用中地质灾害数据处理流程结构图。

图1 无人机影像应用中地质灾害数据处理流程结构图

2.3 地质灾害解译

就地质灾害解译来说，就是以无人机影像为切入点，人工判断、解译构建的遥感解译标志。解译人员专业能力素养高低直接关系到地质灾害解译精准程度，也包括在应用无人机过程中所获取的各类影像质量，解译资料是否准确、完整等。解译人员要在应用理论知识、技术手段等过程中深化把握解译资料、无人机影像质量等，严格按照具体化要求、流程等，规范化解译地质灾害，确保解译范围更加全面，将地区地质灾害调查误差实时控制在规定范围内。在此基础上，无人机影像作用下的三维模型具有立体、直观、形象等特征，加上控制点数据被加入到地质灾害数据处理中，该模型还具有鲜明的可测量特征。三维模型以矢量点云形式显示的时候，相关工作人员需要在活用信息技术手段中，对获取的地质灾害数据进行科学化二次挖掘，在对比、分析过程中，进一步完善地质灾害解译环节，获取多层面有着较高精准度的参数。

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。无人机的影像技术优势作用鲜明，调查人员要在科学化应用中实现多方面获取图像且图像有着较高分辨率，促使各项地质灾害调查工作高效开展，全面、深入把握地区地质灾害情况，在有效治理基础上进行针对性防控，最大化降低发生系数的同时促进地区经济健康、稳定、协调发展。