摘要地質(zhì)災害的頻發(fā)造成了無法估量的生命財產(chǎn)損失以及嚴重的社會影響，阻礙了經(jīng)濟的發(fā)展。當?shù)刭|(zhì)災害發(fā)生時，最首要的環(huán)節(jié)就是開展地質(zhì)災害的應急調(diào)查，快速查明受災地區(qū)地質(zhì)災害體的環(huán)境條件和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為減少災害損失提供相關(guān)信息和準確依據(jù)。我國地質(zhì)災害以中小型單一地質(zhì)災害為主，應在規(guī)定期限內(nèi)完成地質(zhì)災害應急調(diào)查，保證快速且高效。在這種情況下，利用無人機進行地質(zhì)災害應急調(diào)查的方法應用而生，無人機能夠快速調(diào)查受災區(qū)域的基本狀況，圖像數(shù)據(jù)采集后進行遙感圖像處理分析，將能夠大大提高應急調(diào)查的效率。本文總結(jié)了小型無人機遙感系統(tǒng)、遙感數(shù)據(jù)獲取過程、關(guān)鍵技術(shù)方法等內(nèi)容，采用小型無人機對地質(zhì)災害進行調(diào)查的方法，摸索出一套完全可行的無人機地質(zhì)災害應急調(diào)查方案。通過大同市云岡區(qū)進行數(shù)據(jù)采集，進行飛行路徑等的設置，飛行約八分鐘后，得到了一套完整的影像數(shù)據(jù)。經(jīng)過相關(guān)軟件處理，制作了災害地區(qū)的三維模型，為地質(zhì)災害應急調(diào)查提供了數(shù)據(jù)支持。關(guān)鍵詞：地質(zhì)災害；無人機；應急調(diào)查；遙感；大同ABSTRACT

Thefrequentoccurrenceofgeologicaldisastershascausedimmeasurablelossoflifeandpropertyandserioussocialimpact,hinderingeconomicdevelopment.Whenageologicaldisasteroccurs,themostimportantlinkistocarryoutanemergencyinvestigationofgeologicaldisasters,quicklyidentifytheenvironmentalconditionsandgeologicalstructureofthegeologicaldisasterbodyinthedisasterarea,andproviderelevantinformationandaccuratebasisforreducingdisasterlosses.MostofthegeologicaldisastersthatoccurinChinaaremainlysmallandmedium-sizedsinglegeologicaldisasters.Emergencyinvestigationsofsuchdisastersarerequiredtobecompletedwithintheprescribedtimelimittoensurerapidandefficient.Inthiscase,themethodofusingdronestocarryoutemergencyinvestigationsofgeologicaldisasterswasborn.UAVscanquicklyinvestigatethebasicconditionsoftheaffectedareas.Remotesensingimageprocessingandanalysisafterimagedatacollectionwillgreatlyimprovetheemergencyinvestigation.effectiveness.ThispapersummarizesthecontentsofsmallUAVremotesensingsystem,remotesensingdataacquisitionprocess,keytechnicalmethods,etc.,usingsmallUAVtoinvestigatethegeologicaldisasters,andexploredacompletelyfeasibleUAVgeologicaldisasteremergencyinvestigationplan.IntheYungangDistrictofDatongCity,thedatawascollectedandtheflightpathwasset.Afterabouteightminutesofflight,acompletesetofimagedatawasobtained.Afterprocessingbyrelevantsoftware,athree-dimensionalmodelofthedisasterareawasproduced,whichprovideddatasupportforemergencyinvestigationofgeologicaldisasters.Keywords：Geologicaldisaster；UAV；Emergencyinvestigation；remotesensing；DaTong目錄TOC\h\z\t"正文一級標題,1,致謝,1,參考文獻,1,正文三級標題,3,正文二級標題,2"1緒論 [16]。本次調(diào)查使用大疆MavicPro無人機進行數(shù)據(jù)采集，采集區(qū)域位于大同市云岡區(qū)柳溝，經(jīng)緯度為112.981739,40.1199359，海拔1357.5米。圖4SEQ圖\*ARABIC\s11圖4SEQ圖\*ARABIC\s11滑坡災害圖4SEQ圖\*ARABIC\s12裂縫災害4.2無人機航攝4.2.1航攝機型圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s13大疆MavicPro4.3.2參數(shù)設置本次采用小型無人機低空航攝，操作簡便，安全且快捷。相關(guān)設置參數(shù)如表4-1所示：表4SEQ表\*ARABIC\s11航攝參數(shù)設置名稱參數(shù)名稱參數(shù)相機角度80°高度30m航向重疊度80%飛行范圍50*85m旁向重疊度70%時間7分20秒分辨率4000*3000相機自帶數(shù)碼相機+云臺圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s14航攝路線規(guī)劃本次飛行持續(xù)時間7分20秒，飛行高度為30m，共采集相片133張，采集的照片打包放入同一文件夾內(nèi)。其他設置相關(guān)信息置于同一文件夾子目錄下，便于查找和后期參考。4.3基于Smart3d建模軟件的數(shù)據(jù)處理4.3.1軟件介紹Smart3DCapture軟件的主要功能是根據(jù)相片數(shù)據(jù)生成3D模型，在導入一組數(shù)碼照片作為數(shù)據(jù)源后，無需人工干預，在幾分鐘或幾小時的計算時間內(nèi)，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的大小，能輸出高分辨率的帶有真實紋理的三角網(wǎng)格模型。它可以從第三方軟件導入復雜的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)以及空中三角測量結(jié)果，因此適用于大規(guī)模3D數(shù)據(jù)生成，例如從航空或移動測繪系統(tǒng)獲取的整個城市的三維數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)客戶需求定制，數(shù)據(jù)無縫集成到客戶最想要的三維產(chǎn)品中。Smart3D軟件包括多個模塊，其中Master模塊為主控臺，是Smart3D軟件的主模塊，不執(zhí)行處理任務，而是將任務分解成基本的作業(yè)并將其提交到作業(yè)隊列。主要功能有導入數(shù)據(jù)集，進行相關(guān)處理參數(shù)的設置，提交作業(yè)任務，查看作業(yè)進度，瀏覽處理結(jié)果等。Engine是軟件的引擎模塊，自動抓取任務，對主控臺下達的作業(yè)進行處理。Viewer模塊的主要功能是對建成后的三維模型進行預覽和相關(guān)數(shù)據(jù)量測。4.3.2數(shù)據(jù)處理（1）新建項目打開Smart3d的ContextCaptureMaster軟件，新建工程，依次輸入項目名稱和存儲目錄如圖4-5所示。圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s15項目名稱設置圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s16圖片質(zhì)量檢查控制點影像關(guān)聯(lián)圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s17立體模型預覽建模任務開始設置相關(guān)參數(shù)（默認），打開engine程序進行空三運算，這個過程一般需要幾分鐘時間。待空三完成后，設置模型格式和參考坐標系，進行三維建模任務。至此，所有的操作已經(jīng)完成，耐心等待模型建立完成即可。此時可以關(guān)閉該程序，只留下引擎程序打開即可。建模效果的好壞主要取決于航攝影像的質(zhì)量，與軟件操作無關(guān)。4.4建模成果經(jīng)過幾小時的建模過程，3D模型成果最終可以在Viewer模塊查看。本實驗建成模型成果如下：圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s18點云圖質(zhì)地圖，如圖4-9所示。圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s19質(zhì)地圖圖4圖4SEQ圖\*ARABIC\s1103D成果圖本章小結(jié)：本章的主要內(nèi)容是無人機航攝數(shù)據(jù)的獲取和在Smart3D軟件中對航攝影像的處理過程，總結(jié)了Smart軟件各部分的功能，結(jié)合Smart3D軟件對災害區(qū)域進行三維建模。5結(jié)論與展望5.1結(jié)論本文主要研究了無人機在地質(zhì)災害應急調(diào)查中的應用，總結(jié)了無人機遙感系統(tǒng)的組成和相關(guān)操作，利用無人機航攝獲取地質(zhì)災害區(qū)域影像信息，經(jīng)過處理后，建立三維模型的全過程。具體研究內(nèi)容如下：1、分析了突發(fā)地質(zhì)災害的特點：災害發(fā)生迅速且一般均為中小型災害，災害發(fā)生地多為山地，人為調(diào)查危險性極大。探討了無人機在地質(zhì)災害突發(fā)時的適用性，能夠快速、高效、安全的采集災害發(fā)生地的基本信息。無人機能夠及時提供災情信息，為緊急救援和減少災損提供支持。2、總結(jié)了無人機的多種分類和發(fā)展歷程，分析了無人機進行數(shù)據(jù)采集的多種優(yōu)點，將無人機遙感和航空航天遙感做對比，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢與不足。對航攝的具體過程進行總結(jié)，如飛行前的準備，路線規(guī)劃和參數(shù)設置等。探究了影像航測精度和航攝效率的因素，提出相關(guān)措施建議。3、對調(diào)查過程劃分步驟，形成完整的工作流程。根據(jù)災害現(xiàn)場災害體的具體情況確定調(diào)查方案。探討了影響無人機航測精度和航拍效率的因素。4、介紹了數(shù)據(jù)采集區(qū)（大同）的基本概況，展示了進行數(shù)據(jù)采集的無人機機型以及航攝時的參數(shù)設置和飛行路徑。介紹了Smart3D軟件各部分的各種功能，對采集的數(shù)據(jù)進行逐步處理，最終形成3D模型，讓災害體直接明了的顯示出來，為地質(zhì)災害的防治提供參考。本文闡述了從外業(yè)獲取災害區(qū)域數(shù)據(jù)到內(nèi)業(yè)生產(chǎn)三維模型的全過程，相比常規(guī)調(diào)查方法，無人機獲取地質(zhì)災害信息更加經(jīng)濟、快捷。無人機在地質(zhì)災害調(diào)查方面有獨特優(yōu)勢，它的高靈活性更加適合在交通不便的山區(qū)等地進行，大大減少了野外調(diào)查人員的風險。能夠獲取高分辨率的圖像，便于對發(fā)生的地質(zhì)災害進行識別與評價。生成的三維模型能將災害現(xiàn)場真實的展現(xiàn)出來，證明了無人機進行地質(zhì)災害調(diào)查的可行性，在滿足精度的情況下，快速高效完成調(diào)查任務。5.2不足與展望利用無人機進行數(shù)據(jù)采集仍然存在很多問題需要解決，本文只對無人機調(diào)查方式進行舉例，其中部分操作仍需進一步改進。在研究過程中發(fā)現(xiàn)了無人機進行災害調(diào)查的許多不足，主要如下：1．進行數(shù)據(jù)采集時，對天氣情況有一定要求，在風、雨、雪等天氣情況下，調(diào)查過程受限，不能完全適應各種復雜環(huán)境。在某些特殊地區(qū)獲得的數(shù)據(jù)還可能會出現(xiàn)精度低等情況。2．本研究沒有使用多種軟件進行數(shù)據(jù)處理和比對，單純的使用Smart3D軟件進行三維建模，未探究不同軟件的建模后模型的外觀與精度差別。3．本次數(shù)據(jù)采集未采用RTK對控制點進行測量，沒有相應的點位數(shù)據(jù)，只能進行三維建模，無法進行精度評定。4．受制于專業(yè)水平，對建成的三維模型沒有進行地質(zhì)災害相關(guān)評估。無人機進行地質(zhì)災害應急調(diào)查的技術(shù)才剛剛起步，無人機硬件和相關(guān)軟件的發(fā)展，將很大一部分影響無人機未來的發(fā)展。在此，提出以下展望：1．提高無人機的硬件水平，包括但不限于負載相機、電池容量、信號接收系統(tǒng)等。讓無人機有更高的適用性，能在復雜環(huán)境下對地質(zhì)災害進行完整的數(shù)據(jù)采集,為地質(zhì)災害調(diào)查作出更大貢獻。2．提高相關(guān)軟件的數(shù)據(jù)處理功能，使得獲取的數(shù)據(jù)能夠在滿足精度要求的情況下，快速的將災害信息處理完畢，減少災害造成的不必要的損失。3．設計更加完整、高效的災害調(diào)查流程，從數(shù)據(jù)采集開始到調(diào)查完成，有完整的任務流，實現(xiàn)快速調(diào)查的要求。參考文獻李愛農(nóng),南希,張正健,等.特大山地災害遙感應急響應調(diào)查方法與案例[J].中國減災,2018,000(019):42-45.廖小罕,周成虎,蘇奮振,等.無人機遙感眾創(chuàng)時代[J].地球信息科學學報,2016,018(011):1439-1447.史舟,梁宗正,楊媛媛,郭燕.農(nóng)業(yè)遙感研究現(xiàn)狀與展望[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2015,46(02):247-260.孫杰,林宗堅,崔紅霞.無人機低空遙感監(jiān)測系統(tǒng)[J].遙感信息,2003,000(001):49-50,27.李東林，宋彬主編；王明秋，李紅副主編.地質(zhì)災害調(diào)查與評價[M].武漢：中國地質(zhì)大學出版社.20