摘要：地质灾害的频繁发生，对人类生命财产安全造成极大的威胁，对频发灾害区域进行现场勘测，是我国当下极其重要的工作任务。地质灾害防治主要根据实时的测量数据，对不良地质现象进行评估，采取相应的手段防止或减少灾害发生。随着无人机在测量勘测领域的快速发展，利用无人机倾斜摄影测量技术可以对地质灾害进行准确的测量，并及时发现地质、地貌的发展趋势，了解区域的真实情况，更好地开展地质灾害防治工作。基于此，本篇文章对无人机倾斜摄影测量技术在地质灾害防治中的应用进行研究，以供参考。

关键词：无人机倾斜摄影测量技术；地质灾害防治；应用分析

引言

无人机倾斜摄影测量将无人驾驶飞行技术与低空摄影测量技术有机结合，并借助先进的通信与定位技术，轻松地实现低空对地观测，快速、高效获取高精度的遥感数据，解决了传统的遥感数据获取手段无法保证数据现势性的难题。地质灾害防治利用的变化信息数据，数据结构可以是纸质的文档数据，可以是汇总的电子表格数据，也可以是经过提取和分析之后的矢量图斑数据和遥感影像数据。在这些变化信息数据中，比较直观的是经过提取与分析之后的矢量和遥感数据，它们能提供较为完整、准确的变化信息，而且可以进行精确定位，方便监测过程的实施。利用倾斜影像数据制作的DSM数据，包含了地表之上完整的地物信息，经过一定的数据处理后，可以从中提取并分析城市地质灾害防治利用变化信息，数据清晰、直观，对于动态监测的实施具有至关重要的作用。

1无人机倾斜摄影测量的相关概述

1.1测量原理

传统摄影测量技术主要是用过垂直拍摄方式进行正射影像采集，由于技术方法的限制，所采集的正射影像精度相对较低，应用局限性较大，且测量结果仅仅是伪正射影像。而倾斜摄影测量技术则是利用所搭载的测量相机，通过不同角度对地物进行影像采集，所获取的地物信息更为完整，精度也相对更高，数据成果为真正射影像。倾斜摄影测量一般包括五镜头和单镜头两种作业方式。顾名思义，五镜头作业方式是在无人机上搭载5个相机镜头，按照预先设计的S形航线进行航摄作业，能够在同一时间获取到垂直方向以及前、后、左、右4个倾斜方向的地物影像数据；单镜头作业方式是在无人机上搭载单镜头测量相机，按照井字型航线进行航摄作业，首先按照规划线路进行地物正射影像采集，然后测量相机镜头偏转一定角度，变换飞行路线，分别沿平行和垂直规划线路进行航摄，获取地物倾斜影像。倾斜摄影五镜头和单镜头作业方式原理基本一致，但作业效率上五镜头摄像测量效率更高。外业航摄影像获取完成后，通过专业软件进行内业数据处理，主要包括倾斜摄影测量影像匹配、空三测量、密集匹配、三角网构建以及地物纹理映射等作业步骤，建立测区高精度实景三维模型，以三维模型为基础，提取地质灾害测绘生产所需的地物信息，从而完成地质灾害防渗测绘成果快速生产作业。

1.2无人机倾斜摄影应用优势

1.2.1设备少，便携型强

传统地形测绘工作中需要人员携带全站仪、水准仪、RTK测量等，这些工具往往需要多个人共同合作才能完成全部地形测绘工作，设备众多，携带不便。无人机倾斜摄影则只需要准备无人机与相机即可，在具体地质灾害防治测绘工作中，一人就可完成外业测绘数据采集工作与内业数据建模，一人就可以完成全部工作。

1.2.2保障作业人员安全

由于地质灾害防治测绘工作中需要测绘人员携带各种测绘仪器勘察地形信息，因此以往在野外测绘工作时容易出现各种险情，影响工作人员的人身安全，采用无人机进行倾斜摄影测量，工作人员只需要控制无人机飞行，并根据飞行过程中的前视和下视双图传送信息调整飞行高度，无人机工作状态与测绘数据可以在控制台实时显示，使测绘人员的身安全得到保障。

1.2.3配套软件齐全

无人机运用到地形测绘中，衍生出了一系列配套软件，从数据预处理到三维建模与数据采集，形成了完整的软件处理工具。在整个地质灾害防治测绘工作中，实现了数字化处理，提高了工作效率。

2地质灾害风险调查评价方法与评价类型

地质灾害产生的经济损失、社会损失非常严重，地质灾害风险调查评价的方法与类型要进一步完善。当代评价方法主要有两种，第一种是单一评价方法，主要是通过层次分析法、信息量法、经验模型法等方法评价，旨在找出地质灾害的根本原因，并且在评价分析的时候具有较强的专业性，一定程度上减少了评价的矛盾和问题。第二种是交叉型评价方法，比如模糊聚类综合评价、物元模型综合评价等等，该类型的评价方法在于对地质灾害的各类影响因素充分掌握，在评价分析的过程中给出了更多的参考和指导，同时在评价的过程中还可以对地质灾害的发展趋势进行评估。地质灾害风险调查评价的时候，至少要选择2种评价手段，同时要对各类动态因素的变化情况充分掌握。

3无人机倾斜摄影测量技术在地质灾害防治中的应用策略分析

3.1空中倾斜摄影的要求

为了保证无人机倾斜摄影测量精度，要在测量之前做好准备工作，无人机搭载的相机地面分辨率、画面重叠度、拍摄质量制定标准，并严格按照标准执行。对于无人机的飞行高度、飞行航向、基准线制定，要做到准备到位，在无人机飞行前要对现场无人机及控制平台检查，确保在倾斜摄影中设备工作状态正常，提高空中测量的精度。

3.2及时掌握真实有效的地质数据

当局部地区发生地质灾害时，由于地质地表出现严重的破坏，人工测量通常很难接近灾害区域。还会对工作人员的人身安全造成威胁。因此，利用无人机倾斜摄影测量技术，可以在灾区后方进行指挥操作。工作人员操作无人机进入地质灾害区域，可将实时地质图像、地质数据传递到后方指挥中心。由专业的地质灾害人员进行分析，结合实时的图像和数据进行研讨，及时掌握地质灾害的严重程度，并根据准确的地质数据和实时的图像传送，制定地质灾害防治方案。应用无人机倾斜摄影测量技术，代替了人工勘测作业，保护了工作人员的人身安全，提高了勘测作业的准确性和高效性，为地质灾害防治工作提供可靠的数据支撑。

3.3合理使用线性地形图

线性地形图是调查地质灾害的依据。以往的地质灾害防治测绘工作，会耗费较多的人力物力资源，同时因地质灾害区域地形复杂、交通不便，加大了测绘工作的难度。传统的比例尺测绘方法在地质灾害区域无法使用，对地质灾害区域的调查有一定的局限性。因此，利用无人机倾斜摄影测量技术，可以对整个地质地貌进行全方位的拍摄，便于了解地质灾害区域的真实情况。构建三维模型，快速绘制出不同比例尺的地形图，满足地质灾害调查需要。

3.4空中三角测量

该测区空中三角测量选用武汉航天远景科技股份有限公司研发的GPS辅助空中三角测量软件HAT，进行GNSS精密单点定位（PrecisePointPositioning，PPP）、影像自动量测和GPS辅助光束法区域网平差，获得加密点成果，加密流程和成果精度符合规范及设计要求。GPS辅助空中三角测量系统HAT利用测图航线和构架航线构成高强度摄影测量像点网，基于满足的现存摄影测量精度精密条件，将地面控制替换为PPP定位摄站，随后通过GPS辅助光束进行区域网格平差，以达到减少地面控制点的目标。由于该测区4个加密区各自独立，均采用独立分区进行加密。该次全数字航测成图面积21km2。立体测图利用MapMatrix全数字摄影测量工作站建立立体模型并进行内业测图，再根据设计采集地物、地貌要素。经检查无误后提供给外业调绘、补测。在开始测图前准备好测图所需要的仪器设备和资料数据。资料数据包括航摄数码像片、像片控制点及检查点成果、航摄相机数据、加密控制点成果和经加密求得的各种参数。像片控制点、检查点及加密控制点成果由加密负责人按照安全保密规定将数据直接传输给了测图负责人，减少数据录入过程中的人为差错。外业巡视调绘，采用的是内业立体测绘出的回放纸质图，到实地对地物、地貌进行定性核查。统一使用了红蓝绿3色笔清绘在回放图上，供内业编辑使用。凡是该测区由内业测图采集的地物、地貌要素均由外业人员在实地进行了定性核查。对内业测图看不清、判定不准、遗漏的或新增地物，外业均在实地进行了野外补测。①调绘以航摄时间为准，补测以首次进场调绘时间为准；②调绘内容按技术设计书执行；③零星的独立地物采用了距离交会法（量取3个明显地物点的水平距离，准确地标注在图纸上，供内业编辑时使用）。对使用此方法不能准确定位的地物，该测区采用全站仪及RTK进行野外实测的方法进行补测。对已拆除的建筑物和可以舍去的地物，均在图上打上红色“×”划去，便于内业编辑人员在图形编时能准确处理数据。

3.5倾斜摄影中的注意事项

在无人机倾斜摄影实际操作中，经常会出现建筑物遮挡等问题，无法实现拍摄被遮挡部分的图像内容，此外，受到光照、风力等额外因素，影像存在偏差，有时还会受到其他外在因素导致成像效果较差，要想解决这些问题，可以通过增加拍摄次数，从多个角度与高度进行飞行，尽量减少建筑物的遮挡，要选择天气能见度高的时候倾斜拍摄，保证成像效果，对于地质灾害防治测绘要求结果精度高的要求，还可以采用像素更高的相机，确保成像效果。

4地质灾害风险调查评价的发展趋势

地质灾害风险调查评价技术应在未来不断创新，传统的技术应用不仅无法满足现有的需求，还会在评价的过程中造成较多的漏洞，各项评价工作的开展始终无法得到突出的成绩。先进技术的应用改变了评价的方式、方法，对评价内容进一步完善。地质灾害风险调查评价的技术应用要加强GIS技术、遥感技术、卫星定位技术的融合应用，针对地质灾害按照系统化、透明化的方法去分析，找出地质灾害的发生过程和作用机制，对地质灾害的原因高度明确，对地质灾害的处理方法进行有效指导，同时对于地质灾害的后续演变情况合理的把握。地质灾害风险调查评价的技术优化还要从智能技术角度出发，对地质灾害的各类情况、信息发布到平台上，便于更多的人去了解和掌握，引导广大群众自发的提供帮助，而且要对不同的合作单位提供信息支持，确保各个单位提供帮助的时候寻找到正确的路径。地质灾害风险调查评价的技术平台建设要不断完善，加强技术操作的功能，提高技术的便利性。

结束语

总而言之，无人机倾斜摄影测量技术在地质灾害防治方面具有重要的作用，不仅能够快速了解受灾区域的实际情况，做好相应的防灾准备，还可以掌握地质地表的异常数据，并准确预测出地质灾害发生及传播范围，减少地质灾害造成的损失，并提高地质灾害防治工作的效率。

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作者简介：崔佳山 （1974—12）男 助理工程师 大专 主要从事：县自然资源局地质勘查工作。