傾斜攝影技術(shù)一覽無(wú)遺監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)

發(fā)布日期：2019-05-22 23:11 瀏覽量：8707

我國(guó)有些沿海省份屬地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地帶，其中東南沿海地區(qū)地質(zhì)環(huán)境脆弱，多丘陵山地，全年濕熱多雨，夏季多臺(tái)風(fēng)，降雨時(shí)間長(zhǎng)，降雨強(qiáng)都大。傳統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)主要是人工實(shí)地勘測(cè)為主，由于地形復(fù)雜人工實(shí)地勘測(cè)效率低下，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率不高。

為了滿足某省地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的危險(xiǎn)預(yù)測(cè)、過(guò)程評(píng)估及災(zāi)后重建等災(zāi)害預(yù)防治理與搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的需求，利用現(xiàn)代地理空間信息獲取技術(shù)，采集地質(zhì)災(zāi)害隱患及周邊地域高分辨率航攝數(shù)據(jù)，制作地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域及周邊數(shù)字三維實(shí)景模型，以數(shù)字三維的形式真實(shí)還原實(shí)地景觀，探索研究利用傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)監(jiān)測(cè)技術(shù)流程和方法，并對(duì)其模型精度進(jìn)行評(píng)定。

一、傾斜攝影測(cè)量技術(shù)流程

傾斜攝影測(cè)量流程主要涵蓋了以下幾個(gè)方面:

(1)高分辨率無(wú)人機(jī)傾斜數(shù)據(jù)獲取。

(2)像片控制測(cè)量，進(jìn)行空三絕對(duì)定向。

(3)立體模型生成。

(4)基于密集匹配生成DSM。

(5)實(shí)景三維模型和TDOM生成。

航空攝影的實(shí)施過(guò)程一般包含航攝計(jì)劃制定、航攝申請(qǐng)與審批、空中攝影實(shí)施、攝影處理、資料檢查驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。

像片控制測(cè)量根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)要求在地面上提前布設(shè)地標(biāo)點(diǎn)，使用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)獲取平面坐和高程坐標(biāo)，用于傾斜空三攝影測(cè)量的絕對(duì)平差。

三維建模生產(chǎn)具體流程如圖

三維建模生產(chǎn)具體流程如圖.png

三維成果輸出是使用自動(dòng)建模軟件輸出國(guó)際通用OSGB格式三維成果，它是由Tile分級(jí)文件夾構(gòu)成的Data文件夾，每一個(gè)Tile分級(jí)文件夾里為不同層級(jí)的OSGB模型。

接著進(jìn)行TDOM數(shù)據(jù)微分糾正，利用匹配出的高密度DSM可以對(duì)傾斜影像進(jìn)行逐像素的偏微分糾正，制作真正射影像。

基于傾斜攝影技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的精度統(tǒng)計(jì)及應(yīng)用在精度方面，試驗(yàn)者所在單位對(duì)近百個(gè)可能存在地質(zhì)災(zāi)害的隱患點(diǎn)進(jìn)行了基于傾斜攝影測(cè)量的監(jiān)控，并制作了實(shí)景三維模型和TDOM。

在應(yīng)用方面，地質(zhì)災(zāi)害突發(fā)后，救援人員需要到塌方地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘地形制定救援方案，但由于災(zāi)區(qū)特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生二次災(zāi)害，救援人員很難爬上斜坡勘察地形。了解不到地震后的災(zāi)區(qū)地形，就無(wú)法制定救援方案，以及安置疏散受災(zāi)群眾。

應(yīng)用航空傾斜三維建模技術(shù)為地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)制作傾斜三維模型，從起飛到最后模型輸出整個(gè)過(guò)程僅需幾個(gè)小時(shí)，該模型真實(shí)反映受災(zāi)情況，自帶高程信息、紋理信息，可大大縮短指揮層了解災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況的時(shí)間，地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急工作組能夠迅速作出可行的應(yīng)急救災(zāi)方案。

實(shí)景三維模型可以清晰地展現(xiàn)坍塌房屋的全貌，房梁、柱子、地板都清晰可見。

當(dāng)傾斜攝影獲取的傾斜數(shù)據(jù)地面分辨率優(yōu)于2cm，生成的模型接近于人眼可接受的變形，能夠真實(shí)還原實(shí)地原貌，如災(zāi)害點(diǎn)的山坡、電線桿、滾石等，經(jīng)過(guò)后期處理制作三維模型、DSM、真正射影像等各種成果，災(zāi)害點(diǎn)的全貌一覽無(wú)遺。

綜上所述，基于實(shí)景三維進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警與監(jiān)測(cè)，可以通過(guò)航空傾斜攝影獲取的影像經(jīng)過(guò)空三加密和絕對(duì)定向建立實(shí)景三維模型和真正射影像，可以減少人工實(shí)地勘察的工作量，提高工作效率。同時(shí)通過(guò)實(shí)景三維模型可以直觀反映地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的地形地貌信息，為地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)預(yù)警提供有力的依據(jù)。