测绘无人机在地质灾害调查中的运用

刘欢

摘 要：在发生地质灾害后必须要对发生灾害的地区进行调查来获取有用信息，其主要包括对相关信息的获取、收集、传输及处理工作，通过对此类信息进行分析来研究如何降低地质灾害所带来的损害。目前在地质灾害调查中所应用的技术越来越多样，其中测绘无人机的使用为地质灾害调查带来良好的应用效果，通过模拟仿真实验结果来看，测绘无人机的使用可以为地质灾害调查提供动态信息，使评估更加高效、准确，并且其在地质灾害调查中使用可以有效的提升调查效率。

关键词：测绘；无人机；地质灾害；调查

测绘无人机在使用中主要依靠遥感技术，尤其是在遥感技术不断的发展及完善的情况下，测绘无人机在地质灾害调查中的使用也越来越广泛。在我国地质灾害调查工作的开展中，其通过测绘无人机进行调查工作已经成为发展中的一个重要趋势，为了对测绘无人机的应用特点及要点进行更加深入的了解，以下结合某研究区实际情况来对其进行研究，并指出在研究测绘无人机时需要注意的方法及内容，从而对其在地质灾害调查中的应用优势进行掌握。

一、研究区概况

某研究区气候特征为半湿润半干旱气候，其海拔在1500m—2000m，常年低温，平均温度在5.9℃左右，降水量在300mm—400mm左右，此地区处于丘陵沟壑区且整体地形特点复杂，地貌较差，由于土质疏松且沟壑较多使该地区水土流失问题较为严重，因此该研究区常发滑坡、塌方、泥石流等地质灾害。

二、研究内容及路线

由于地质灾害发生区域其属于不良地质，因此无论灾害类型属于哪一种，在遥感成像中其与周边正常地质之间仍然存有一定的差异，其主要体现在色调、影纹、状态等部分。利用无人机航空摄影系统对工作区获取高分辨率影像，建立地质灾害遥感解译标志。通过GIS提取技术对研究区的地质灾害进行遥感解译，并提取信息。

1、无人机航空摄影

本次研究利用Quick eye（快眼）无人机系统开展航拍工作。该系统搭载高分辨CCD相机，可随时随地获取急需的遥感影像；同时，可以实现飞行航迹的规划与监控、信息数据的快速获取等功能，是一个具有高智能化程度、稳定可靠、具有较强作业能力的低空航摄平台。

2、航空影像处理

本次研究采用航测处理软件DPGrid对航片数据进行处理，获取正射影像图，并采用专业遥感图像处理软件Erdas Imagine对研究区正射影像进行拼接，应用Arc GIS软件将处理好的航拍影像进行整饰输出。本次研究中无人机的航片处理采用DPGrid软件，该软件解析了运用光束法平差计算进行的空中三角测量，此次研究区解析空中三角测量成果的精度符合规范要求。

3、地质灾害遥感解译

遥感解译是利用遥感影像结合研究区地形、地质等相关资料，通过研究分析对地质灾害个体进行解译的工作。本次解译采用的是遥感测绘勘查院无人机航拍生成的正射影像图，通过室内人机互交式解译和野外验证等手段完成对研究区的地质灾害解译。

三、无人机高分辨率影像在地质灾害调查中的研究方法

1、建立解译标志

在遥感影像上，不同地物有不同特征，这些影像特征是判读识别各种地物的依据，称为解译标志。通常在建立遥感解译标志时，主要从颜色、阴影、形状、大小、位置以及纹理几个方面来考虑。但是在进行解译判读时，尽可能将其他因素考虑在内，这样有利于解译更加详细，以免产生漏判。总之，需对各种解译标志进行影像特征综合分析后确立解译标志。遥感影像解译是利用图像的影像特征和空间特征与多种非遥感信息资料相组合，运用生物地学相关规律进行由此及彼、由表及里、去伪存真的综合分析和逻辑推理的思维过程。本次解译对研究区区域地质资料进行详细分析和野外实地踏勘，根据遥感影像反映异常确定其初步解译标志。根据解译标志对地质灾害个体在遥感影像图上进行观察和分析，在确定解译点后，建立解译卡片，最后进行野外复核。

2、研究区典型地质灾害解译

地质灾害个体在遥感影像图上所呈现的形态、色调等因素均与周边环境的遥感影像特征有一定的区别。通过地质灾害个体在遥感影像图上的异常反映，参照建立解译标志对研究区进行初步解译，对解译出的灾害点详细排查，去伪存真，并结合外业复核对灾害点作出详细解译。

（1）滑坡。滑坡是此地区最为常见的地质现象，通过遥感影像进行遥感地质灾害解译时，可解译出崩塌灾害个体的物理影像特征，如位置、规模等。其主要解译依据是根据遥感影像上滑坡表现出的形态、色调、阴影、纹理。从影像上可判读出滑坡体下滑产生的滑坡壁形态特征主要呈圆弧形，而且灾害体两侧常用冲沟发育，很容易确定其边界。滑坡壁在影像上多表现出纹理、色调异常现象，包括陡坎、地形变异线、色调异常线等。此外，通过软件根据遥感影像的比例尺和方向判别滑坡的长度和宽度以及滑动方向。

（2）裂縫。利用遥感影像解译裂缝，可以确定其位置、大小、稳定状况。裂缝的解译是通过形态、色调、阴影、纹理等进行的，裂缝较小，目视解译困难较大，配合地形图进行目视人机互交结合进行解译，阴影和纹理是判读解译裂缝的主要因素。结合地形图解读裂缝多注意坡度较陡的梁顶两侧，根据影像比例尺可算出裂缝的宽度和长度，裂缝已经产生且裂开判读时主要以阴影为主要判读对象，若还没有裂开，主要判读依据是纹理。

（3）崩塌遥感图像中，崩塌解译标志主要依据崩塌形成的崩塌面的色调异常进行判读。针对研究区的解译，发现崩塌多分布在沟谷、河流、公路等陡峭边坡地段。由于崩塌体面积一般较小，在进行遥感解译时较为困难，通常在遥感图像上仅能辨识新发育的崩塌，多靠实地验证确定和发现。

结语：通过测绘无人机进行地质灾害调查可以有效的对传统的调查方式进行补充，并且其在应用中的优势也可以很明显的体现出来，通过测绘无人机摄取高分辨率的图像的同时具有较高的机动性，其具有极高的实用价值。根据研究可以看出，测绘无人机可以应用于地质灾害的调查、检测、预警等方面，可以说此种调查方法贯穿了调查的全过程。以上分析可以为相似工程提供相应的参考建议，但是在实际中还需以地区实况为主，从而保证测绘无人机的使用效果。

参考文献：

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