[發(fā)明專利]一種基于小型無人機(jī)遙感輔助滑坡應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610002213.7
• 申請日: 2016-01-01
• 公開（公告）號(hào): CN105444740A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃海峰;易武;林海玉;呂奕銘;杜曉飛;閆國強(qiáng);王煥;蔣賞;鄧永煌;趙紅渠;張國棟;易慶林;童時(shí)岸;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的工程勘察設(shè)計(jì)方法，具體的是一種基于小型無人機(jī)遙感輔助開展滑坡應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)是滑坡災(zāi)害防治工程中的重要內(nèi)容，一般是在滑坡災(zāi)害突發(fā)險(xiǎn)情或部分災(zāi)情后，為避免災(zāi)害繼續(xù)發(fā)展、盡快消除災(zāi)害隱患而開展應(yīng)急治理工程的重要實(shí)施依據(jù)。因此，應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)在遵照常規(guī)的滑坡防治工程勘查設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范基礎(chǔ)上，尤其要注重其時(shí)效性，即突出一個(gè)“快”字。同時(shí)，應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)通常需要一次性就達(dá)到施工圖設(shè)計(jì)階段的工作程度，以直接滿足治理工程施工要求，因此也要注重技術(shù)結(jié)論的準(zhǔn)確性，即突出一個(gè)“準(zhǔn)”字。而目前傳統(tǒng)應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)方法常存在以下弊端:

1、需開展應(yīng)急治理的滑坡常處于危險(xiǎn)狀態(tài)，隨時(shí)有發(fā)生進(jìn)一步變形破壞的可能，因此對現(xiàn)場工程勘查人員的人身安全構(gòu)成極大威脅；同時(shí)，滑坡體上常存在先期破壞造成的諸如陡壁深壑等人類無法涉足的區(qū)域。這些客觀環(huán)境均嚴(yán)重制約了在滑坡體上開展以大比例尺地形圖測量和工程地質(zhì)測繪為代表的詳細(xì)現(xiàn)場工作時(shí)間和程度。

2、傳統(tǒng)的大比例尺地形圖現(xiàn)場測量工作效率較低，免棱鏡全站儀或GPS-RTK測量技術(shù)又常受到滑坡環(huán)境制約而無法實(shí)施，此外這些基于離散“點(diǎn)”式測量插值生成地形圖的整體成圖精度也不高。同時(shí)，單一的線劃地形圖無法直觀反映滑坡地表現(xiàn)狀的綜合特征(包括地形地貌、植被、構(gòu)筑物等)，嚴(yán)重影響了工程勘查效率，如無法滿足勘探剖面、勘探點(diǎn)的一次性準(zhǔn)確布設(shè)；同時(shí)也影響了工程勘查及設(shè)計(jì)的成果精度，如造成地質(zhì)測繪邊界、地質(zhì)特征點(diǎn)、設(shè)計(jì)方案布設(shè)等坐標(biāo)不準(zhǔn)確。

3、傳統(tǒng)的滑坡應(yīng)急治理勘查設(shè)計(jì)以線劃地形圖為基礎(chǔ)，開展后續(xù)工作并進(jìn)行成圖展示，直觀可視化效果差，也影響工作效率和精度。

因此，傳統(tǒng)的滑坡應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)方法難以實(shí)現(xiàn)又“快”又“準(zhǔn)”的實(shí)施目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)滑坡應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)方法存在的弊端，本發(fā)明推出一種基于小型無人機(jī)遙感輔助滑坡應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)方法，其目的在于，利用小型無人機(jī)遙感系統(tǒng)，快速獲取并生成滑坡工程區(qū)的高精度大比例尺地形圖、高清正射影像圖(DigitalOrthophotoMap，DOM)以及三維模型等基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)，再基于高清正射影像等成果進(jìn)行可視化輔助工程地質(zhì)勘查，并快速編制可視化以及傳統(tǒng)的工程地質(zhì)平面圖件，最后以工程地質(zhì)平面圖件為基礎(chǔ)進(jìn)行可視化輔助治理工程設(shè)計(jì)，并編制可視化以及傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)平面圖件。

本發(fā)明涉及的一種基于小型無人機(jī)遙感輔助滑坡應(yīng)急治理工程勘查設(shè)計(jì)方法，技術(shù)步驟包括：S1：利用小型無人機(jī)遙感系統(tǒng)現(xiàn)場快速采集滑坡工程區(qū)的高清照片；S2：通過數(shù)字?jǐn)z影測量軟件處理生成滑坡工程區(qū)的正射遙感成果；S3：利用正射遙感成果數(shù)據(jù)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(nèi)可視化輔助工程地質(zhì)勘查；S5：根據(jù)實(shí)地工程地質(zhì)勘查成果編制可視化及傳統(tǒng)工程地質(zhì)平面圖件；S6：基于可視化工程地質(zhì)平面圖開展輔助治理工程設(shè)計(jì)；S7：編制可視化及傳統(tǒng)的滑坡應(yīng)急治理工程設(shè)計(jì)平面圖件。

所述步驟S1中適于單體滑坡高清照片采集的小型無人機(jī)遙感系統(tǒng)由多旋翼小型無人機(jī)、地面控制站以及終端監(jiān)視器構(gòu)成，小型無人機(jī)機(jī)體采用多旋翼機(jī)身，無人機(jī)配備飛行控制系統(tǒng)以及高精度GPS模塊，可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)按照事先設(shè)定的航線進(jìn)行自主飛行，也可以按照事先設(shè)定的速度或距離自主拍照；無人機(jī)上掛載1800萬像素分辨率以上的普通數(shù)碼相機(jī)或單反相機(jī)，為減少拍照時(shí)的抖動(dòng)加裝穩(wěn)定云臺(tái)；地面監(jiān)控站安裝飛行控制軟件，起飛前可進(jìn)行無人機(jī)各模塊的調(diào)試以及參數(shù)設(shè)置，還能夠進(jìn)行航線規(guī)劃設(shè)定，飛行過程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)的飛行位置以及各類飛行參數(shù)。