CN108253945A - 基于无人机的滑坡泥石流分析方法 - Google Patents

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钟开田
朱能创
陈世玉
唐珊
钟振云
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    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/86—Combinations of lidar systems with systems other than lidar, radar or sonar, e.g. with direction finders

Abstract

本发明一种基于无人机的滑坡泥石流分析方法，该方法包括选定目标区域、建立基站、规划航线、无人机航拍、数据分析等步骤。将无人机用于滑坡泥石流的调查分析具有作业效率高、获取数据速度快、操作简单的优点；无人机搭载的激光雷与地面激光雷达结合使用，不仅采集数据快且获取的数据精度高，同时还能弥补地面激光雷达的作用区域小的缺点，有利于对滑坡泥石流进行分析，从而为滑坡泥石流发生后的救援提供有力参考。

Description

基于无人机的滑坡泥石流分析方法
【技术领域】
本发明涉及地质灾害监测技术领域，具体涉及一种基于无人机的滑坡泥石流分析方法。
【背景技术】
滑坡是指山坡在河流冲刷、降雨、地震、人工切坡等因素影响下，土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动的现象。泥石流是指在降水、溃坝或冰雪融化形成的地面流水作用下，在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。由于我国山区面积大，山地地形地貌，加上人类工程活动加剧、极端降雨及地震等触发条件，导致滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的发生，给人们的生命财产造成巨大威胁，宜居环境恶化。由于滑坡泥石流发生后会对道路、通讯等造成影响，导致外部救援人员无法及时获得灾区的实际情况，从而影响救援工作的进行。滑坡泥石流发生时，通过人员进入灾区了解情况不仅工作量大，效率低，难以掌握灾区全貌，不利于根据灾情判断进行救援工作。
【发明内容】
本发明旨在提供一种基于无人机的滑坡泥石流分析方法，以解决目前滑坡泥石流发生时难以准确、全面地获得灾区实际信息的问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
基于无人机的滑坡泥石流分析方法，所述方法包括以下步骤：
S1：选定目标区域，在目标区域建立基站，对目标区域进行无人机航线规划，其中基站包括GPS系统、雷达；
S2：无人机根据S1中规划的航线对目标区域进行航拍，收集目标区域的图像数据，其中无人机搭载有相机、雷达、惯性测量装置、GPS系统；
S3：收集步骤S2中的基站GPS数据、雷达数据，无人机的航片、雷达数据、IMU数据、GPS数据，进行数据分类分析，通过DGPS处理、GPS/IMU联解算、激光点数据大地定向、航片外方位元素，建立目标区域的数字高程模型，对目标区域进行滑坡泥石流分析。
步骤S1中雷达为激光雷达。
步骤S1中基站数量≥3个。
步骤S1中航线规划为目标区域划分成若干小块，每个小块内设置若干定位点，无人机飞行时沿每个小块的定位点飞行。
定位点呈“Y”字型。
每个小块内呈“Y”字型的定位点有若干组。
定位点呈“Y”字型，其中“Y”字型的底部朝向目标区域的外侧。
述人机飞行时的顺序为先沿“Y”字型定位点的底部向顶部飞行，然后再向两边飞行。
所述步骤S2中无人机航拍高度为100-500m。
所述步骤S2中雷达为激光雷达。
本发明的优点是：无人机用于滑坡泥石流的调查分析具有作业效率高、获取数据速度快、操作简单的优点；无人机搭载的激光雷与地面激光雷达结合使用，不仅采集数据快且获取的数据精度高，同时还能弥补地面激光雷达的作用区域小的缺点，有利于对滑坡泥石流进行分析，从而为滑坡泥石流发生后的救援提供有力参考。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
基于无人机的滑坡泥石流分析方法，方法包括以下步骤：
S1：选定目标区域，在目标区域建立基站，对目标区域进行无人机航线规划，其中基站包括GPS系统、雷达；
S2：无人机根据S1中规划的航线对目标区域进行航拍，收集目标区域的图像数据，其中无人机搭载有相机、雷达、惯性测量装置、GPS系统；
S3：收集步骤S2中的基站GPS数据、雷达数据，无人机的航片、雷达数据、IMU数据、GPS数据，进行数据分类分析，通过DGPS处理、GPS/IMU联解算、激光点数据大地定向、航片外方位元素，建立目标区域的数字高程模型，对目标区域进行滑坡泥石流分析。
步骤S1中雷达为激光雷达。
步骤S1中航线规划为目标区域划分成若干小块，每个小块内设置若干定位点，无人机飞行时沿每个小块的定位点飞行。
定位点呈“Y”字型。
每个小块内呈“Y”字型的定位点有1组。
定位点呈“Y”字型，其中“Y”字型的底部朝向目标区域的外侧。
述人机飞行时的顺序为先沿“Y”字型定位点的底部向顶部飞行，然后再向两边飞行。
步骤S2中无人机航拍高度为100m。
步骤S2中雷达为激光雷达。
实施例2
基于无人机的滑坡泥石流分析方法，方法包括以下步骤：
S1：选定目标区域，在目标区域建立基站，对目标区域进行无人机航线规划，其中基站包括GPS系统、雷达；
S2：无人机根据S1中规划的航线对目标区域进行航拍，收集目标区域的图像数据，其中无人机搭载有相机、雷达、惯性测量装置、GPS系统；
S3：收集步骤S2中的基站GPS数据、雷达数据，无人机的航片、雷达数据、IMU数据、GPS数据，进行数据分类分析，通过DGPS处理、GPS/IMU联解算、激光点数据大地定向、航片外方位元素，建立目标区域的数字高程模型，对目标区域进行滑坡泥石流分析。
步骤S1中雷达为激光雷达。
步骤S1中基站数量5个。
步骤S1中航线规划为目标区域划分成若干小块，每个小块内设置若干定位点，无人机飞行时沿每个小块的定位点飞行。
定位点呈“Y”字型。
每个小块内呈“Y”字型的定位点有3组。
定位点呈“Y”字型，其中“Y”字型的底部朝向目标区域的外侧。
述人机飞行时的顺序为先沿“Y”字型定位点的底部向顶部飞行，然后再向两边飞行。
步骤S2中无人机航拍高度为300m。
步骤S2中雷达为激光雷达。
实施例3
基于无人机的滑坡泥石流分析方法，方法包括以下步骤：
S1：选定目标区域，在目标区域建立基站，对目标区域进行无人机航线规划，其中基站包括GPS系统、雷达；
S2：无人机根据S1中规划的航线对目标区域进行航拍，收集目标区域的图像数据，其中无人机搭载有相机、雷达、惯性测量装置、GPS系统；
S3：收集步骤S2中的基站GPS数据、雷达数据，无人机的航片、雷达数据、IMU数据、GPS数据，进行数据分类分析，通过DGPS处理、GPS/IMU联解算、激光点数据大地定向、航片外方位元素，建立目标区域的数字高程模型，对目标区域进行滑坡泥石流分析。
步骤S1中雷达为激光雷达。
步骤S1中基站数量5个。
步骤S1中航线规划为目标区域划分成若干小块，每个小块内设置若干定位点，无人机飞行时沿每个小块的定位点飞行。
定位点呈“Y”字型。
每个小块内呈“Y”字型的定位点有2组。
定位点呈“Y”字型，其中“Y”字型的底部朝向目标区域的外侧。
述人机飞行时的顺序为先沿“Y”字型定位点的底部向顶部飞行，然后再向两边飞行。
步骤S2中无人机航拍高度为500m。
步骤S2中雷达为激光雷达。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：选定目标区域，在目标区域建立基站，对目标区域进行无人机航线规划，其中基站包括GPS系统、雷达；
S2：无人机根据S1中规划的航线对目标区域进行航拍，收集目标区域的图像数据，其中无人机搭载有相机、雷达、惯性测量装置、GPS系统；
S3：收集步骤S2中的基站GPS数据、雷达数据，无人机的航片、雷达数据、IMU数据、GPS数据，进行数据分类分析，通过DGPS处理、GPS/IMU联解算、激光点数据大地定向、航片外方位元素，建立目标区域的数字高程模型，对目标区域进行滑坡泥石流分析。
2.根据权利要求1所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述步骤S1中雷达为激光雷达。
3.根据权利要求1所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述步骤S1中基站数量≥3个。
4.根据权利要求1所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述步骤S1中航线规划为目标区域划分成若干小块，每个小块内设置若干定位点，无人机飞行时沿每个小块的定位点飞行。
5.根据权利要求5所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述定位点呈“Y”字型。
6.根据权利要求5所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述每个小块内呈“Y”字型的定位点有若干组。
7.根据权利要求5所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述定位点呈“Y”字型，其中“Y”字型的底部朝向目标区域的外侧。
8.根据权利要求5所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述无人机飞行时的顺序为先沿“Y”字型定位点的底部向顶部飞行，然后再向两边飞行。
9.根据权利要求1所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述步骤S2中无人机航拍高度为100-500m。
10.根据权利要求1所述基于无人机的滑坡泥石流分析方法，其特征在于：所述步骤S2中雷达为激光雷达。
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