无人机贴近摄影测量技术在地灾监测领域的应用

       随着数字化时代的到来，传统的测绘方法难以完全满足各大领域的需求。而贴近摄影测量技术，作为倾斜摄影测量技术的补充，在精细化测量、立面测量等方面逐步得到应用。

       贴近摄影测量技术，是由武汉大学遥感信息工程学院张祖勋院士团队针对无人机精细化测量需求提出的全新摄影测量技术。无人机贴近物体表面进行摄影，在获取的高清影像基础上进行测量，可高度还原目标物的精细结构、精确坐标。从数据成果看，贴近摄影测量能够达到亚厘米甚至毫米级的精度。

DJI M350 RTK + DJI P1

       大疆行业合作伙伴利用贴近摄影测量技术，高度还原地表精细结构、物体特征，生产高精细三维影像模型，为地灾监测领域带来全新应用。 

       近年来，各类极端自然灾害频发，对我国防灾减灾救灾能力提出了更高要求。近日，中央财政增发 2023 年国债 1 万亿元，用于提升防灾减灾能力等 8 个方向。

       在地质灾害监测中，贴近摄影测量技术可以快速捕捉危岩岩体凹陷处的细节和几何信息，其精准生成的危岩体三维模型，精度可优于 1 厘米。同时，通过模型还可以实现多期数据的对比和分析，为危岩体监测提供便捷的手段。

       以某省河泥石流调查滑坡监测项目为例。因县城长期受泥石流、滑坡等地质灾害的严重威胁，特别是县城东侧发育的一中河特大型泥石流，地质灾害风险极高。但是，受地形和气候等多重不利条件影响，上游源头区基本属于无人区，勘查作业难度极大，常规勘查手段难以满足工作要求。

河滑坡点

       项目组利用贴近摄影测量新技术开展野外调查作业，采用“由粗到细”影像采集策略。

       首先采集粗模，通过使用大疆行业最新款旗舰机经纬 M350 RTK，搭载全画幅相机禅思 P1，对测区进行正射影像数据采集，并利用大疆智图软件生成粗模点云数据成果。

       粗模成果再导入大疆行业应用生态软件 DPGO 进行精细化贴近航线规划：设置拍摄视角包括“正视+左右交向+上下交向”，保证目标物体的各个视角均被采集到。

航线规划

      贴近航线导入 DJI Pilot 2，使用大疆行业无人机进行采集数据，并通过大疆智图自动生成三维模型及地理信息数据。

精细化模型成果

       通过建立高陡坡、多角度等的复杂地形的高精细三维影像模型，可快速识别流域内源头及两岸的泥石流物源的规模及分布范围。此外，通过高精细模型也基本查清节理、裂隙等结构面特征，为一中河泥石流治理“因害设防”提供详尽的勘查基础数据。

       为进一步查清一中河泥石流源区危岩体发育特征，项目组统计了不同危岩带内的危岩体规模和节理发育情况，并计算河泥石流物源区危岩体结构面产状特征，基本查清了岸坡岩体结构质量。

基于高精度模型采用空间三点坐标法计算结构面产状

      其次，通过高精度的数字高程模型（DEM），在 GIS 平台叠加分析泥石流在汛期前后的坡面松散物变化情况，为后续泥石流灾害防治工程设计提供了可靠且有针对性的数据。

全流域物源变化叠加分析成果

典型物源变化叠加分析成果

危岩带崩滑前后叠加对比图

道堆积物泥石流前后叠加对比图

        作为一种新型的数字化测绘手段，贴近摄影测量技术为各行业带来全新应用。利用大疆行业生态软件规划贴近摄影测量航线任务，再通过大疆 M350 RTK 搭载全画幅相机禅思 P1，或直接使用小巧便携的 DJI Mavic 3E 测绘无人机，最后使用大疆智图三维重建软件生成模型，这一整套高精度、高效率、低成本、低门槛的航测解决方案，赋能各领域，为数字化建设贡献科技力量。