河北省煤田地质局物测地质队河北邢台054000
摘要：近年来，我国的地质灾害频发，因此对地质环境监测越来越重要。地质灾害调查工作的开展必不可少的是各种实地勘查、测量工作，在一些重灾区，这些工作会变得格外艰难。近些年，我国国内无人机产业已踏上了飞速发展的道路，无人机技术的低成本性、灵活性、适应性等特点，恰恰符合地质灾害调查工作的需求，利用其实时图传、正射影像、倾斜摄影等技术手段，可高效的完成各类地质灾害调查任务。本文就无人机影像在地质灾害调查中的应用进行分析。
关键词：无人机影像；地质灾害调查
引言
当今世界范围内地质灾害发生的形势严峻，对人类社会的经济和安全影响极大。我国地域辽阔也是地质害严重的国家之一，因此提出了一种无人机影像在地质灾害调查中的应用，以无人机传感器数据获取、灾害数据处理等模式，建立地质灾害后数据获取、分析和处理等协同服务机制，准确地对灾害情况进行动态评估。
1地质灾害释义
地质灾害是以地质动力活动或地质环境异常变化为主要成因的自然灾害。常见的灾害类型有：泥石流、地面塌陷、崩塌、地裂缝、滑坡、地面沉降等。地质灾害调查时，须尽量收集灾害区域内的地层、气象、水文、及岩性等资料，并利用工具和仪器进行大致测量，以此确定地质体的特征、稳定程度和发展趋势，为论证地质灾害发生的可能性，划分地质灾害分区提供依据。
2无人机现状
无人驾驶的飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控装置和自带程序控制装置的不载人飞机。无人机种类繁多，从结构角度定义可以分为：无人伞翼机、无人飞艇、无人固定翼机、无人直升机、无人多旋翼飞行器等。无人机最主要的优势是不需要人力驾驶便可以在复杂的环境中完成飞行任务。近些年，我国国内无人机产业已踏上了飞速发展的道路。目前我国出名的无人机公司有:大疆、零度智控、亿航、飞豹、昊翔等，其中大疆创新在世界知名，由此可见我国的无人机技术已经非常成熟。我国无人机的应用已经延伸至各行各业，如农业、互联网、工业等，本文讨论的则是无人机在地质灾害调查中的应用。
3解析影像特性
无人机拍摄可得的影像有着更优的分辨率，借助人为调控，航拍显出了针对特性。通常状态下，它侧重去拍摄选出来的某区段信息，用作指引救援、精准反映灾情。在灾后调研及评估之中，拍摄可得的这类影像还可予以运用，指引日后重建。突发地震以后，遥感传感器、飞行必备的遥感平台凸显了独有的优势，二者彼此互补；选取多样角度予以拍摄影像。在航空摄影中，设定多重方位予以拍摄，获取明晰的影像。借助飞艇及新式无人机，增设了遥感特性的新颖平台，安设数码相机。这种设备自带的体积很小，有着灵活优势。经由地表遥控，它提快了原有的获取速率。此外，省去起降跑道，也摆脱了偏大的气候阻碍。作为航拍补充，无人机特有的遥感途径最适宜局部范畴的常规拍摄，反映区域情况。
4无人机影像在地质灾害调查中的应用
4.1快速影像测绘
在应用无人机遥感技术时，其不同于传统的测绘方式，其具有灵活性的特征，无人机的飞行速度较快、重复周期较短，能在短时间内实现所要拍摄的图像，同时能达到短周期内重复进行拍摄，应用这样的检测方式对地质灾害发生地区产生的影响相对较小，能起到对灾情动态检测的作用。由于无人机的可操作性较强，参与操作的人员只需要在短时间内进行专业的培训，便能开展正常的测绘工作。对地震灾区进行无人机测绘的结果如图一所示。从测绘效率的角度得知，在测绘活动开展的第一次飞行的7min内，完成测绘的面积为100000m2；从测绘精准度的角度而言，精准度达到40mm，通过对图片的观察能清楚地看到树木的纹理分布；依据测绘可视化的角度，处理并合成的影像数据可以从电脑上清楚地看到地质灾害区域的俯视图和仰视图，从不同角度访问全面地了解到灾区的真实状况，这对灾情影响范围的控制和救援工作的开展提供了切实可行的参考。例如：2015年8月12日，天津滨海新区一集装箱码头发生了剧烈爆炸，爆炸事故最后造成了165人死亡，失踪8人。因为爆炸现场当时存放了数量庞大的危险化学品，经过爆炸，现场空气内弥漫着大量的有毒气体，所以救援机构并没有采用传统的人工采集图像手段，最后，山东总队8架消防无人机对爆炸现场进行了第一次地拍摄，获得了宝贵的高空、高清灾害现场图像，为后续救援力量提供了救援数据。无人机航拍主要是通过快眼系统，采取高分辨相机，对地质灾害发生或者预测发生的地区进行遥感影像拍摄。在飞行的途中，通过数据传输的方式，让后方机构能够快速获取灾害现场第一手资料，保障了灾害的救援力度能够快速有效地展开。
4.2航空影像后期处理
数字摄影测量工作站制作试验区的数字正射影像图。具体是通过在像对上量测一些地面控制点，并运用数字摄影测量工作站生成该像对范围内的数字高程模型，然后对影像进行倾斜误差改正和投影误差改正，从而生成各单模型的数字正射影像图。然后将多个数字正射影像拼接在一起，并进行图像匀光处理后，按照一定范围裁切出来的影像就是数字正射影像图。空中三角测量是航空影像后期处理的关键步骤，它利用少量地面控制点来计算一个测区中所有影像的外方位元素和所有加密点的地面坐标。AAT模块除半自动量测控制点之外，其它所有作业都可以自动完成。PATB光束法区域网平差程序具有高性能的粗差检测功能和高精度的平差计算功能。
5无人机影像技术未来发展前景探究
先进科学技术的支持下，无人机影像技术得到较好的发展与应用，在地质灾害监测中，由于其自身具有灵活和精准度高的特征，在未来的发展中强化软件性能在很大程度上提升测绘的技术。硬件方面，无人机自身飞行具有稳定性、抗逆性，影像拍摄的频率得到很大的提升。从而提高影像获取的硬件支撑能力，尤其是在空间分辨率方面和对不良天气的抵抗力方面能得到适当的提升。对无人机硬件方面的改良主要是为了获取高精准度和低噪点的影像与数据，进而节省后续对图像处理的成本和时间。对于软件开发方面，最主要的发展方向是研发抗干扰能力和数据加密技术能力的提升。
6地质灾害解译
在遥感影像图上，地质灾害个体所呈现出的形态、色调等因素均与周边环境的遥感影像特征有一定的区别。通过地质灾害个体在遥感影像图上的异常反映，参照建立解译标志对研究区进行初步解译，对解译出的灾害点详细排查，去伪存真，并结合外业复核对灾害点作出详细解译。传统的地质灾害解译是利用遥感影像建立遥感解译标志，进行人工判读解译，影像质量和解译人员的经验对解译精度有着直接的影响。很多时候由于解译资料匮乏，地质灾害影像特征不明显，造成划定的解译范围不准确，误判地质灾害类型。由无人机影像制作生成的三维模型，具有直观性，并且其在处理的过程中添加了控制点数据，从而使整个成果都恢复到大地测量坐标系，因此模型还具有可量测性。当三维模型以矢量点云形式显示时，可以对其进行深层次的信息挖掘。
结语
近年来，我国的自然灾害频繁发生，造成了一定程度的损失。这就要求在灾害出现的过程中，提高救灾的质量与效率，并对灾区的信息进行及时、准确的反馈，以此来保障救援工作的顺利进行。无人机影像技术则是对该状况进行有效的解决，以其自身的优势在灾害中得到广泛的应用，从根本上提高了灾害救援的效率与质量。
参考文献
[1]王延莲.无人机航测技术在地质环境治理中的应用分析[J].中国高新技术企业,2014,(05):83-84.
[2]李定松.无人机技术在地质灾害监测中的应用[J].北京测绘,2015,(04):76-78+62.