摘要：随着我国测绘技术的不断发展，在各个领域中得到广泛应用。就目前而言，以往的传统手段，其中包括纯粹的人工测绘，已经很难满足现代地质工程测量测绘的需要。将无人机航拍技术运用到地质工程测量测绘上是一种比较可行的办法。基于此，文章就测绘无人机在地质灾害调查中的应用进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴，从而更好地促进测绘无人机的发展。
关键词：无人机影像；地质灾害；灾害调查；技术应用
引言
近年来，地质和自然灾害频发，准确快速地获取区域范围内受灾区的高空间分辨率影像，对防灾减灾和快速应急响应至关重要。无人机航摄系统不仅可以机动灵活、高效快速、精细准确地获取测区范围内的地形信息和高空间分辨率影像，而且可以在云下摄影，这对恶劣天气中的应急救灾和地质灾害调查和评估及其重要。运用无人机对地质灾害发生区域进行低空摄影测量，获取实时影像数据，在灾情信息评估阶段，可以对灾害特征及感兴趣目标点进行解译和空间统计分析，准确地把握灾害具体情况；在损失评估阶段，通过判读无人机影像，结合地面抽样调查和舆论等信息，对城市人口聚居区和农村离散分布居民区房屋倒塌、损失情况进行监测，分析不同功能结构、不同用途房屋倒塌、严重受损和轻度损害比例；在灾场重建阶段，建立灾区三维实景模型，结合规划模型分析重建方案的合理性和适用性。
1无人机影像及地质灾害的相关概述
1.1地质灾害现状
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。一旦发生地质灾害，将会损害人们的生命财产安全。我国幅员辽阔，海岸线非常长。基于此种地质形态，导致地质灾害造成的影响极大。从灾害产生规模、强度以及人们生命安全和财产损失来看，受灾害的程度和范围都非常严重。一旦发生崩塌、滑坡、泥石流等各类地质灾害，将会严重威胁人们的生命财产安全，同时还会对受灾区域的交通、通信等社会公用事业产生严重影响，对区域性经济发展构成不良影响，同时会降低我国国民经济的整体发展水平。对此，需要加强地质灾害防治，无论是人力、技术，还是资金等各方面，政府均需要加大投入力度。针对重大灾害区域，可设置地质灾害防治系统，预测地质灾害发生，以此保障人们的生命财产安全，促进社会和谐发展。
1.2无人机构成
通过对无人机的构成进行分析，发现其主要是由无线通讯、GNSS以及计算机信息处理相关技术，其主要的组建有GNSS定位、固定翼或者是多旋翼无人机、高分传感器以及内业的数据处理等几个部分构成，与传统的测绘技术相比而言，无人机的优势主要体现在以下几个方面：在地理信息的数据更新方面其速度是特别快的，使用无人机进行航测时，都是在低空环境下飞行的，在低空环境当中对于天气环境的要求不高，并且低空飞行的制约因素比较少，能够实现相关数据的实时采集；利用无人机航测技术，所得到的结果具有比较高的分辨率，原因是在无人机航测的过程中，可以借助多光谱传感器、高分数码相接等，就能够在很大程度上为数据的采集工作提供一个重要的参照；采用自动化技术，具有比较高的经济性，在使用无人机进行低空航测的过程中，一般下都是利用GNSS来进行定位的，然后再通过相关软件来对所采集到的影像进行自动的拼接，并且系统在后期的运营以及维护方面所花费的成本比较低，能够为实时影像的处理提供一个大大的方便。
1.3灾情信息评估
重大自然灾害如地震、水灾、冰雪等具有突发性强、灾害范围广、破坏性大特点，往往会造成重灾区信息中断和道路交通破坏，灾情信息不畅将导致抢险灾盲目部署，继而造成更大的损失和次生灾害。无人机低空摄影测量系统有很好的机动性、灵活性和安全性，对外界条件要求不高，可以实时获得高分辨率影像，为相关管理部门提供及时、有效的信息资料，在小范围低空领域，具有较强的优势，能实现高危目标的实时动态检测，为各级领导和抗震救灾指挥专家决策，提供及时可靠的数据和信息支持。无人机低空摄影测量系统获取遥感数据，利用影像处理软件对图像进行拼接与几何校正，之后与高精度DEM融合，可以做出三维模型，结合地形资料，对三维可视化图像进行分析，可以获取灾害信息和灾情评估。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过实践，使用无人机低空对灾害应急和复杂地形进行摄影测量及其三维可视化技术实地数据采集和分析，可以获得灾后各种情况数据，为领导决策者提供准确的资料，有利于领导者做出科学决策。
2无人机航拍技术的地质测绘应用
2.1确定测绘区域和航线
依据当前的无人机航行标准，大部分无人机的航行时间都相对比较短，一般情况下在30min左右，鉴于这种情况，就需要对航拍区域进行精确的划分，从而对测量的航线、时间以及飞行架次等进行合理安排，一般在测量区域面积较大的情况下可以分区域进行分阶段测量，最好在一次航行时间段内完成航拍任务，这样就可以以此类推在接下来的时间有计划的推进航拍工作，此外在进行航拍时尽量根据航拍范围确定路线，减少重复拍摄情况的发生。
2.2正射纠正及三维可视化
实现无人机影像三维可视化的技术和思想，就是依据DEM建立表面模型来显示真实地形，然后再将影像进行纹理叠加来显示地表细节，充分发挥计算机图示技术和虚拟现实技术的优势，利用影像、地理要素和文字符号标注等多种数据生成三维地形影像。像三维可视化，是在高程表面模型（DEM）上覆盖影像、地理要素和文字符号标注等多做数据，从而生成三维地形影像。不同类型数据的集成套合，是以地理坐标为组织的，因此在套合三维影像时必须做到不同数据间的坐标配准，将同一地区来源的影像、地理要素和文字符号转换到同一坐标系中。以地形图的地理坐标作为配准参考，进行数据坐标转换。其中DEM由地形图上数字化得来的等高线或高程点生成，因此已实现了与地形图的坐标配准。无人机影像在进行几何纠正时，已实现了与地形图的配准。这样DEM和影像都是依据地形图内容而进行的特征数字化或文字符号注记，与地形图存在于同一坐标系中，无须进行再次配准。考虑到模拟飞行观察效果、计算机处理能力，以及编辑操作简便易行等因素，叠合后生成的三维影像实现了三维地形影像模拟飞行的动态观测。
2.3绘制数字地图
将传回来的拍摄图像采用建模的方式来进行分析，然后利用三角测量系统来构建一个三维的立体模型，然后将数据带入进去，最终得出核线影像，然后进行图像编辑，根据比例确定结果，除此之外，还需要对数字地图上的一些细节之处做好放大标注，在接下来的工作对其进行查验时能够得到最为精准的测量信息，最终绘制出数字地图。
3.4灾场重建
基于无人机的灾害应急测量系统能够快速地获取灾情并同时掌握地物受损情况，为应急协同观测提供保障服务。通过计算机相关视觉技术原理，无人机可以根据搭载的相机获得高分辨率影像和相关位置信息，从而实现对灾区现场进行三维建模，主要的技术流程包括数据预处理、特征提取、影像匹配、运动与结构重建、地理注册等。无人机影像灾害现场重建技术，是从无人机影像的相机位置信息、内外方位元素以及灾场特征点云信息，来进行对地物的地理位置注册，为应急协同提供信息资源。该方法主要包括数据预处理、特征点提取、影像匹配、运动与结构重建、地理注册五步。
结语
总的来说，随着科学技术的发展，测绘技术水平也在逐渐的提升。在此文章当中，作者主要是对无人机在地质灾害调查中的应用进行相关的分析，并通过实例的方式，来进一步分析，目的在于能够为地质灾害调查中无人机的应用提供一个借鉴。
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论文作者:陈刚1,刘名芳2,罗昆园3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/3
标签：无人机论文; 影像论文; 地质灾害论文; 灾害论文; 低空论文; 数据论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第36期论文;