华测旋翼无人机在茂县滑坡泥石流应急救灾及地灾解译中的应用-行业应用-华测导航

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华测旋翼无人机在茂县滑坡泥石流应急救灾及地灾解译中的应用
行业背景
崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害,具有爆发周期短、威胁性及破坏性显著、成因复杂等特点,传统的航空摄影和常规的监测方法无法做到时效性和直观性的有效统一,在突发地质灾害来临时难以提供灾情的动态监测和有效保障。
无人机凭借其灵活性和非接触特性,能够深入受灾区域,利用倾斜摄影技术为救援提供快速、可靠、直观的三维实景模型数据,实现地质灾害应急管理、灾情评估等任务,为灾后重建提供地理信息依据。
无人机低空摄影系统能快速获取高质量、高分辨率的遥感影像,特别是在小区域、地貌和气象条件比较复杂的地区。通过无人机遥感影像数据的获取,数据处理而后生成数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)和三维数字模型,再通过建立相关的地灾解译标志用以进行地质灾害解译和孕灾背景分析。这不仅提高了解译精度和准确度,也赋予了地质灾害体具有可测量性,同时也为定量研究和分析地质灾害提供了基础数据。
华测旋翼无人机在茂县滑坡泥石流应急救灾及地灾解译中的应用
解决方案

一、传统方案的痛点

1、应急救灾痛点
(1)应急救灾过程中,灾害体存在不稳定性易发生二次灾害,对救灾人员的生命有较大的威胁;
(2)传统的监测方式无法给决策者提供准确直观的决策依据;
(3)无法准确评估现场的灾情:受损面积,土方量;
(4)应急救灾对快速获取灾害体数据和模型与现有技术耗时的矛盾。


2、地灾解译痛点
(1)传统的地质灾害解译是利用遥感影像简历遥感解译标志,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直接的影响;
(2)二维平面解译地质灾害,由于影像分辨率的原因,地质灾害边界难以准确圈定,由于缺乏高程信息,地质灾害类型的划分也存在一定的难度。


二、方案设计

1、项目区域概况
四川茂县新磨村位于茂县西北部,连接213国道和叠溪松坪沟景区的景区公路上,叠溪松坪沟景区西南门后1.2公里的公路旁。叠溪镇新磨村属于青藏高原挤压四川盆地的东缘地质能量聚积区, 2017年6月24日5时38分55秒发生了山体滑坡。滑坡周边5公里内平均海拔约2967米,新磨村海拔为2308米。造成了重大的人员和生命财产损失。2019年5月8号应国家应急部邀请,再次对滑坡体进行勘测分析。


2、方案硬件设备


P550六旋翼无人机航拍测绘系统和DG3五镜头相机


P550六旋翼无人机航拍测绘系统,采用高强度全碳纤维材质,机身设计新颖、轻巧,体积小、重量轻、飞行平稳、机动灵活、空中阻力小、目标特性小、飞行噪音低等特点。
DG3五镜头相机具有重量轻、体积小、焦距合理、兼容性高、维护成本低等一系列优点,且DG3内置散热和除尘系统,能够保证了相机在高温环境下长时间作业。


P550搭载睿铂DG3可以满足高精度模型的的要求:
(1)高精度POS数据、1.5cm影像分辨率;
(2)高质量的镜片组及光学设计,减少相机畸变。

飞机易操作:
(1)全自动化飞控系统,单兵作业,快速上手;
(2)可同步设置五组相机参数;
(3)统一的数据接口,无需重复拷贝。

作业安全:
(1)完善的安全保护机制,双GPS备份、失控保护、黑匣子数据保护等功能;

(2)安全开关设置功能,避免误操作带来的安全隐患。

运输安装条件:
(1)P550无人机在不携带电池条件下可飞机托运,高铁运输,轿车后备箱携带;
(2)无人机电池,不可随航班携带,需发物流或快递
(3)5镜头相机可随身携带,可飞机运输;
(4)无人机机箱工业级包装,能适应各类环境,5镜头相机易碎,注意包装及防护,轻拿轻放;
(5)快拆结构,安装调试无人机只需5分钟以内。

使用环境:
(1)温度:建议-10℃-40℃使用;
(2)无人机抗风等级:7级;
(3)海波:建议在4000米以下海拔飞行,更高海拔可替换高原桨及动力系统后作业;
(4)最高飞行高度:3000米海拔条件下可飞行1800米(相对起飞点)。

3、作业流程

(1)地形勘查



作业区域地面的海拔高度为2500米左右,滑坡体顶端到地面约有1000米高,同时在滑坡破裂区域的后面还有1300余米高的山。山区雾气一直弥漫,在800米高的地方一直无法散去。同时山区早上风力较小2-3级,中午12点后地面风力可达3-4级,山谷的气流比较紊乱,800高处风力可达6级以上。


(2)航线规划

P550旋翼无人机搭载DG3五镜头倾斜相机

航线规划图

航线规划图

P550旋翼无人机参数设置

根据实际作业情况,P550旋翼无人机搭载DG3五镜头倾斜相机飞行高度设计在500高,航向重叠度设计在80%,旁向重叠度设计在80%,地面分辨率7cm。


(3)成果数据

①飞行架次:1
②影像数量:990张
③航测覆盖面积:0.55km2

茂县滑坡体三维模型

茂县滑坡体三维模型

量测滑坡体面积及体积

量测滑坡体面积及体积

 滑坡体面积和体积

 滑坡体面积和体积


(4)作业效率

作业效率

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