[發明專利]一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法

在審

• 申請號: 201610002213.7
• 申請日: 2016-01-01
• 公開（公告）號: CN105444740A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 黃海峰;易武;林海玉;呂奕銘;杜曉飛;閆國強;王煥;蔣賞;鄧永煌;趙紅渠;張國棟;易慶林;童時岸;劉凱
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法，其特征在于，技術步驟包括，S1：利用小型無人機遙感系統現場快速采集滑坡工程區的高清照片；S2：通過數字攝影測量軟件處理生成滑坡工程區的正射遙感成果；S3：利用正射遙感成果數據制作大比例尺線劃地形圖；S4：基于正射影像及三維模型開展室內可視化輔助工程地質勘查；S5：根據實地工程地質勘查成果編制可視化及傳統工程地質平面圖件；S6：基于可視化工程地質平面圖開展輔助治理工程設計；S7：編制可視化及傳統的滑坡應急治理工程設計平面圖件。

2.根據權利要求1所述的一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法，其特征在于：所述步驟S1中適于單體滑坡高清照片采集的小型無人機遙感系統由多旋翼小型無人機、地面控制站以及終端監視器構成，小型無人機機體采用多旋翼機身，無人機配備飛行控制系統以及高精度GPS模塊，可以實現無人機按照事先設定的航線進行自主飛行，也可以按照事先設定的速度或距離自主拍照；無人機上掛載1800萬像素分辨率以上的普通數碼相機或單反相機，為減少拍照時的抖動加裝穩定云臺；地面監控站安裝飛行控制軟件，起飛前可進行無人機各模塊的調試以及參數設置，還能夠進行航線規劃設定，飛行過程中可以實時監控無人機的飛行位置以及各類飛行參數。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法，其特征在于：所述步驟S1中針對滑坡工程區進行航線規劃包括室內和現場兩部分，室內是在谷歌地球軟件上圈定滑坡工程區范圍，將該范圍導入到飛行控制軟件中的航線規劃模塊，自動生成初步航線規劃文件并保存；滑坡現場根據無人機系統自帶GPS獲得的實際位置對飛行范圍進行校正，基于校正的飛行范圍規劃飛行航線，航線在平面上采用規則的由水平和垂直航線組成的網格模式，航線要保證影像的航向重疊率至少在75%以上，旁向重疊率在60%以上，航線在高度上動態調整以適應滑坡高程變化特征，在工程區坡腳附近位置設置起始航線，逐漸向上直到工程區坡頂附近位置設置結束航線，高程變化均在橫向航線結束、縱向航線開始位置一次性上升調整到位，高程調整應根據滑坡具體的地形變化進行設置，原則上始終保持無人機距離地表高度值相對固定為宜，但不強求該高度值必須完全一致，飛行高度必須保證地面采樣距離不小于5cm，有必要對自動規劃航線進行仔細檢查，同時設置飛行速率以及相應地相機拍攝速率等參數，確認無誤后導入到小型無人機系統中的飛行控制系統。

4.根據權利要求3所述的一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法，其特征在于，所述步驟S1中滑坡現場標識像控點要求均勻分布在整個工程區，一般3~5處，標識明顯醒目，保證在無人機拍攝照片上清晰可辨；采用GPS靜態控制測量技術獲得所有像控點的毫米級高精度三維坐標；

所述步驟S1中小型無人機采集的滑坡工程區照片應保證清晰、覆蓋范圍完整、滿足重疊率要求。

5.根據權利要求1所述的一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法，其特征在于，所述S2中包括以下步驟：利用數字攝影測量軟件，通過自動空三測量、區域網平差處理生成三維點云，將三維點云坐標設置為所需的工程區坐標系統，加入像控點，利用其三維坐標對三維點云進行校正及優化處理，校正坐標和提高精度，基于三維點云生成統一坐標系統的數字表面模型DSM、數字正射影像圖DOM以及三維模型。

6.根據權利要求1所述的一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法，其特征在于，所述步驟S3中首先必須去除DSM上非真實地形對象房屋、橋梁、植被等地表覆蓋物的高度信息，生成反映滑坡工程區真實地形的數字高程模型DEM，再利用地理信息系統GIS軟件處理DEM，生成符合滑坡應急治理工程勘查設計規范要求的大比例尺線劃地形圖件。

7.根據權利要求1所述的一種基于小型無人機遙感輔助滑坡應急治理工程勘查設計方法，其特征在于，所述步驟S4中應以GIS為平臺，以DOM高清影像為底圖，同時參考三維模型，開展包括典型地質點及明顯工程地質界線解譯預判、測繪路線設計等在內的室內輔助工程地質測繪，以及進行地質勘探工程，包括勘探剖面、勘探點及試驗選點等室內一次性準確布設輔助工作，并將輔助工程地質勘查結果根據空間數據類型在GIS中分別建立圖層保存。