CN111540049A - 一种地质信息的识别提取系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地质信息的识别提取系统及方法，利用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像，建立研究区域的三维模型，基于三维模型实现研究区域的地质信息的获取，大大提高了地质探测的效率和全面性。
Description
技术领域
本发明涉及地质探测技术领域，特别是涉及一种地质信息的识别提取系统及方法。
背景技术
现有的地质获取方式大部分采用地质探测仪器进行直接测量，然而直接测量的探测方式的探测效率很低，而且探测不够全面。
发明内容
本发明的目的是提供一种地质信息的识别提取系统及方法，以提高地质探测的效率和全面性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种地质信息的识别提取系统，所述识别提取系统包括：无人机、无人机控制终端、倾斜摄影组件、三维模型生成模块和地质信息识别提取模块；所述无人机控制终端与所述无人机无线连接；
所述无人机控制终端用于控制所述无人机的飞行；
所述倾斜摄影组件设置在所述无人机上，所述倾斜摄影组件与所述三维模型生成模块无线连接，所述倾斜摄影组件用于获取研究区域的倾斜影像，并将所述倾斜影像发送给所述三维模型生成模块；
所述三维模型生成模块与所述地质信息识别提取模块连接，所述三维模型生成模块用于根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型，并将所述三维模型发送给所述地质信息识别提取模块；
所述地质信息识别提取模块用于基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息。
可选的，所述无人机控制终端包括手机移动终端和无人机遥控器；
所述手机移动终端上安装有DJIGO软件，所述手机移动终端与所述无人机遥控器无线连接，所述手机移动终端用于根据用户输入的飞行参数生成飞行拍摄航线，并将所述飞行拍摄航线发送给所述无人机遥控器；
所述无人机遥控器与所述无人机无线连接，所述无人机遥控器控制所述无人机按照所述飞行拍摄航线飞行。
可选的，所述倾斜摄影组件包括五台摄像机。
一种地质信息的识别提取方法，所述识别提取方法包括如下步骤：
采用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像；
根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型；
基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息。
可选的，所述根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型，具体包括：
对倾斜影像进行空三角测量获取倾斜影像的外方位元素；所述外方位元素包括相机光学中心的三维坐标位置与三个姿态角的参数；
根据所述外方位元素对所述倾斜影像进行多视影像密集匹配，获得研究区域的数字点云；
基于所述数字点云生成研究区域的三维TIN模型；
采用研究区域的纹理图像对所述三维TIN模型进行纹理附贴，得到研究区域的三维模型。
可选的，所述基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息，具体包括：
对所述三维模型进行测量获取研究区域的经纬度、高程、相邻的监测点间的水平距离、相邻的监测点间的垂直距离；
根据三维模型的地质情况确定研究区域的断层；
采用三角测量的方式计算每个断层的走向、倾向、倾角；
基于所述三维模型中的岩层的分布及色彩，确定研究区域的每个岩层的性质；
基于所述三维模型中的岩层的纹理走向，确定岩层的倾角；
基于所述三维模型确定岩石出露的周长、表面积、体积。
可选的，所述根据三维模型的地质情况确定研究区域的断层，具体包括：
确定所述三维模型中的岩层、地层、岩石在水平或垂直方向的不连续位置，作为第一断层位置；
确定所述三维模型的褶皱、断裂的露头线发生错断位置，作为第二断层位置；
确定所述三维模型的地层倾斜方向上，出现地层缺失或相同层序的地层重复的位置，作为第三断层位置。
可选的，所述采用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像，之前还包括：
基于谷歌地图软件确定研究区域的区域面貌，选取研究区域的监测点；
基于所述监测点生成飞行拍摄航线。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供一种地质信息的识别提取系统及方法，利用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像，建立研究区域的三维模型，基于三维模型实现研究区域的地质信息的获取，大大提高了地质探测的效率和全面性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种地质信息的识别提取系统的结构组成图；
图2为本发明提供的一种地质信息的识别提取方法的流程图；
图3为本发明提供的根据倾斜影像生成研究区域的三维模型的原理图；
图4为本发明具体实施例提供的三维模型的示意图；
图5为本发明具体实施例提供的精确的三维模型的示意图；
图6为本发明具体实施例提供的采用三角测量的方式计算每个断层的走向、倾向的原理示意图；
图7为本发明具体实施例提供的根据断层走向、倾向计算断层倾角的原理示意图；
图8为本发明具体实施例提供的岩层的性质确定的原理图；
图9为本发明具体实施例提供的不同岩层的性质对比图；
图10为本发明具体实施例提供的岩层倾角确定的原理图；
图11为本发明具体实施例提供的岩石出露的体积计算的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种地质信息的识别提取系统及方法，以提高地质探测的效率和全面性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
如图1所示，本发明提供一种地质信息的识别提取系统，所述识别提取系统包括：无人机1、无人机控制终端2、倾斜摄影组件3、三维模型生成模块4和地质信息识别提取模块5；所述无人机控制终端2与所述无人机1无线连接；所述无人机控制终端2用于控制所述无人机1的飞行；所述倾斜摄影组件3设置在所述无人机1上，所述倾斜摄影组件3与所述三维模型生成模块4无线连接，所述倾斜摄影组件3用于获取研究区域的倾斜影像，并将所述倾斜影像发送给所述三维模型生成模块4；所述三维模型生成模块4与所述地质信息识别提取模块5连接，所述三维模型生成模块4用于根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型，并将所述三维模型发送给所述地质信息识别提取模块5；所述地质信息识别提取模块5用于基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息。
其中，所述无人机控制终端2包括手机移动终端和无人机遥控器；所述手机移动终端上安装有DJI GO软件，所述手机移动终端与所述无人机遥控器无线连接，所述手机移动终端用于根据用户输入的飞行参数生成飞行拍摄航线，并将所述飞行拍摄航线发送给所述无人机遥控器；所述无人机遥控器与所述无人机无线连接，所述无人机遥控器控制所述无人机按照所述飞行拍摄航线飞行。所述倾斜摄影组件包括五台摄像机。
如图2所示，本发明还提供一种地质信息的识别提取方法，所述识别提取方法包括如下步骤：
步骤201，采用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像。
作为具体的实施例，通过谷歌地图软件，输入经纬度定位所要研究区域，显示该区域面貌，在研究区内选取具有代表性、地质条件复杂的地点作为提取地质信息的监测点，查阅资料熟悉海拔、地形、面积等地理信息，了解地区的地质概况，包括地层、构造特征等。确定所需使用的无人机的类型与型号，依据勘察区域的地质情况与气象条件，挑选开展无人机航拍测量工作的最佳时间，选择气象条件适宜时前往观测点进行无人机航拍工作。
在到达野外航拍区域之后，将移动设备手机与无人机遥控器相连，检查无人机的各个部件与仪器设备状况，确保无人机的每个部件都能有效运行。打开手机软件DJIGO飞行控制工具，进行试飞行操作。选择无人且平坦开阔的地方作为起降场地，最大程度下确保航拍人员的安全，保证飞机能够顺利的起降。
试飞行结束后，准备进行研究区域航拍。打开DJIGO飞行控制工具软件，根据需求确定航拍范围，输入以下参数数据：
①航拍面积：一般为航拍范围长宽数据。
②航向重叠率：航向重叠度会影响相片拍摄数量的多少，重叠度越高，相片数量越多。
③旁向重叠率：旁向重叠度会影响相片拍摄数量、飞行路线长短、飞行时长。
④相机倾斜角(0：垂直向下)：按照需求，选择航拍时无人机头方向是平行于航线还是垂直于航线。两者的不同会影响飞行路线的长度、飞行时长、相片拍摄数量。
⑤飞行高度：按照需求调整航拍的飞行高度。同样面积的区域内，飞行高度会影响拍摄相片的地面分辨率、飞行时长、飞行路线长短、拍摄的相片数量。
⑥飞行速度：飞行速度会影响飞行的时长。
以上参数分别为飞行的区域及航线规划确定的控件。DJI GO飞行控制工具软件自动根据以上参数生成飞行拍摄航线，相机将对划定的区域按航线进行拍摄。
拍摄过程中采用倾斜摄影测量技术，飞行平台上搭载了多个传感器,可同时从五个不同角度采集影像。无人机在每条航线拍摄点时自动悬停于空中，完成所有航拍线路时自动返航。若无人机拍摄过程中电量不足，将自动返航，操作人员更换备用电池后，重新启动，无人机将自动飞回拍摄中断点，继续航拍任务。在无人机航拍工作过程中，与遥控器相连的移动设备会实时呈现航拍的影像，地面操作人员根据实际需要，用移动设备调节相机的参数，如光圈等，以便获得更加清晰、色彩饱和的影像。
任务完成后的无人机飞行指令包括：返航(返回起飞位置并降落)，悬停(在任务结束位置保持悬停状态)，终点降落(在任务结束位置降落)，回到起点(回到任务开始位置并悬停)四个动作，可以在软件中进行选择。结束飞行后，需要查看野外飞行所获得的航拍照片质量，气流的不稳定性会造成飞机相机的倾斜与航向的偏离，航拍照片质量未达到要求时重新拍摄，高质量的原始数据能够明显地提升后期数据处理的精度和速度。
步骤202，根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型。具体包括：对倾斜影像进行空三角测量获取倾斜影像的外方位元素；所述外方位元素包括相机光学中心的三维坐标位置与三个姿态角的参数；根据所述外方位元素对所述倾斜影像进行多视影像密集匹配，获得研究区域的数字点云；基于所述数字点云生成研究区域的三维TIN模型；采用研究区域的纹理图像对所述三维TIN模型进行纹理附贴，得到研究区域的三维模型。
作为具体的实施例，无人机航拍影像数据的处理，主要考虑到需要生成三维模型，故使用三维实景建模软件Context Capture。它可以全自动地从简单连续的影像中生成三维点云数据与正射影像以及DSM(Digital Slope Model数字表面模型)影像，利用地面控制点或者是GPS标签来生成精确的地理参照模型。能够定位所做地项目，并可以更加精确的测量坐标、长度、面积和体积。可通过自动辨认每张照片的相对位置与方向，充分校对所有的图片。利用自动三维重建、纹理映射以及对捆绑关系和重建约束的重新处理，最终制作出最真实的三维实景模型。
如图3所示，模型生成过程分为以下步骤：准备原始数据、启动软件与导入照片、空中三角测量、生成密集点云、构建TIN(Triangulated Irregular Network不规则三角网)模型、自动纹理切片映射、生成三维模型。主要过程如下：
①原始数据与预处理：处理前先筛选出合格数据，包含无人机飞行的航迹数据，飞行参数，及饱和度与颜色正常的的原始照片，剔除不合格的航片，如曝光严重、对焦失败等。在将原始相片导入软件之前，不需进行任何改变尺寸的大小、裁剪与旋转的编辑操作，软件自动辨认每张照片的相对位置与方向，充分校对所有的图片。
②启动软件与导入照片：依次启动Context Capture master与Context Captureengine软件，新建工程并导入照片。其中Context Capture master主要是进行人工操作的软件，而软件Context Capture engine将在计算机的后台运行，它不需要与用户交流互动，当engine的引擎端空闲时，对于一个等待的队列中任务的执行，主要是由它的优先级和上传的数据所决定的。导入过程中参数设定：Set downsampling(设置采样率)：该参数只会在空三的过程中对照片进行重采样空三，建模时仍旧使用原始分辨率影像。Check imagefiles Integrity(检查航片完整性)：建模失败的时候可以用此功能进行数据完整性检查。Import positions(导入POS)：导入POS格式如下：如果有多个照片组(Photogroup)则必须保证每个照片组中的照片名称唯一，POS路径必须为英文。
③空中三角测量步骤：右击新建工程块，单击提交空中三角测量，将自动生成新的block块，空中三角测量计算开始，这时打开engine软件，可查看空三处理的进程。ContextCapture在空中三角计算完成后，生成空三报告，可直接用于下一步匹配和三维建模。
对倾斜像片进行空中三角测量计算目的是获取影像的外方位元素，即相机光学中心的三维坐标位置与三个姿态角的参数。空三处理是建模的核心环节，倾斜摄影像片自带的POS数据作为初始方位元素，根据共线方程，能够解算出每张像片的外方位元素。利用多基线多特征匹配生成影像之间的连接点，通过少量的地面控制点与区域网平差可以完成倾斜摄影空中三角测量。空三步骤中参数的测定如下：
Keypoint density(特征点密度)：Normal默认
QR code extraction(是否提取二维码标靶)：Disabled
Pair selection mode(匹配模式)：Default
Component construction mode(组件构建模式)：one-pass
Blockwise color equalization(对该分块进行匀色处理)：Enabled
Tie point(特征点提取方式)：Compute
Position(位置)：Adjust
Rotation(回转)：Adjust
Optical properties estimation mode(光学性质估算模式)：One-pass
Focal length(焦距)：Adjust
Principal point(重点)：Adjust
Radial distortion(径向变形)：Adjust
Tangential distortion(切向变形)：Keep
对于航空拍摄照片，通常使用默认参数。如果多个架次且存在航高不一致的情况，则可能会修改“Pair selection mode”、“Component construction mode”两个参数选项。
④生成模型
空三计算完成后，新建重建项目，在空三结果中开启一个重建，使用“General”选项卡中右下角的“New reconstruction”按钮，进行模型的构建。此时需要设置Spatialframework(空间框架)、Processing settings(处理设定)两个参数，一般是根据实际情况设定X、Y、Z三维空间边框的最大最小值。依据空三加密信息成果，经过多视影像密集匹配，可获得高密度的数字点云。当密集点云量比较大时，能依据计算机的性能将重建项目分割成若干瓦片来实现不同层次细节度下的TIN模型构建。瓦片的大小可自行设置，计算需用内存大小的评估数值会随着瓦片大小而变化。通过调整三角尺寸与原始影像分辨率相匹配，要将所需内存的大小控制在约为物理内存的50％，与此同时简化平坦地区的三角网，从而获得三维TIN模型。三维TIN模型如图4所示：
构建TIN模型后，需将三维TIN模型和纹理图像实现配准与纹理附贴。通过计算TIN每个三角面的法线方向和包含该地质体的相片之间的夹角，选择适合该三角网模型的纹理图像。夹角越小，说明该三角面与图像平面越接近，两者之间越匹配，纹理质量越高。在Acute 3D Viewer中观察生成的三维模型，其中三维场景模型中最大纹理大小为8192像素，其细节层次类型为单一级别。同时，可以从不同的方位角度观察，也可以将三维模型放大缩小观察，而场景中地物的空间位置、形状、颜色、外观等与实际环境基本一致，各地物单体之间衔接流畅完整，地物轮廓也比较清晰，基本符合实际的情况。但是，在三维模型之中能发现部分树木以及建筑的边缘发生了变形、地物的侧面纹理模糊等情况，这是因为拍摄过程中的遮挡，以及植被、水面等均质地物缺乏明显的特征点而造成同名影像匹配较少，从而造成三维模型的精度低以及切片纹理的缺失和错位。对三维模型进行图形处理后最终可获得精确的三维模型图，如图5所示。
步骤203，基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息。
在Acute 3D Viewer中观察生成的三维模型，形状、大小、纹理、位置等空间特征一览无余。依据三维实景模型中地质体的色调、形状、结构，结合与之有联系的地貌、水文、植被等综合分析，测得地物数据。
主要采用人工目视解译与人机交互式解译的方法，在断裂、岩性构造等地质信息信息提取之前，根据地学资料建立正确的识别解译标志，以支撑获取地质信息的准确性，对于岩石等实物还可经过野外调查的地质样本进行结果验证。
步骤203具体包括：对所述三维模型进行测量获取研究区域的经纬度、高程、相邻的监测点间的水平距离、相邻的监测点间的垂直距离。
作为具体的实施例，打开Acute 3D viewer，通过移动光标并运用尺子测量工具，可直接从三维实景模型中提取得到区域经纬度、高程、两点间的距离、垂直距离等位置数据。
根据三维模型的地质情况确定研究区域的断层；采用三角测量的方式计算每个断层的走向、倾向、倾角；所述根据三维模型的地质情况确定研究区域的断层，具体包括：确定所述三维模型中的岩层、地层、岩石在水平或垂直方向的不连续位置，作为第一断层位置；确定所述三维模型的褶皱、断裂的露头线发生错断位置，作为第二断层位置；确定所述三维模型的地层倾斜方向上，出现地层缺失或相同层序的地层重复的位置，作为第三断层位置。
作为具体的实施例，首先需判定是否存在断层：模型中若观察到岩层、地层、岩石在水平或垂直方向出现不连续现象一定存在断层；模型上确为褶皱、断裂等地质构造露头线发生错断，纹理走向不连续则表明该处有断层通过；沿地层倾向方向上，出现地层缺失现象，或者相同层序的地层重复发生等，清楚表明断层存在。大范围地质构造可以通过定义和判断方法观察出来，方法主要为人工目测。
如图6所示，三维模型的断层，如△ABC和△abc三角边框所圈的区域为断层崖，代表断层三角面，断层崖所在的部位为断层的上盘，断层三角面的坡底线为断层线，断层面与水平面的交线为走向线,沿走向线的延伸方向测得断层的走向数据，如示例模型的断层走向为335°。沿断层面上与走向线相垂直的线为倾斜线，它在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位即为断层的倾向，获取倾斜线在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位参数，为断层倾向，如示例模型的断层倾向为65°。
倾角数值需计算，通过Acute 3D Viewer分别获得点A、B、C、a、b、c共6个三角点的经度、纬度以及高程参数，整理为表格，用于下一步倾角的计算。
如图7所示，由已知的断层走向、倾向。断层三角面倾角则可以根据已提取到的信息，通过计算得到，计算方法如下：以三角面ABC为例，θ为三角面ABC的倾角，AD与BC垂直，AE是点A到面BCE的垂直距离。运用Acute3Dviewer尺子测量工具测得AD、AE长度数值，利用公式：
θ＝arcsin(AE/AD)
即可求得断层三角面的倾角θ。
基于所述三维模型中的岩层的分布及色彩，确定研究区域的每个岩层的性质。
作为具体的实施例，对于岩石性质信息的提取，在Acute 3D Viewer中观察三维实景模型，纹理端点坐标、经纬度、高程等基本信息可直接读取。观察岩石的分布及色彩情况、出露情况以及岩石的走向，初步判断岩石的种类与性质，是否有风化侵蚀情况和风化侵蚀程度，最终可依据从现场采集回来的岩石标本进行进一步的判定。如图8所示，观测出整片岩石1成层分布，出露充分，成条带状延伸，可以清晰的看出岩石的走向与倾向，判定此岩石为沉积岩，再依据其颜色为灰白色和纹理特征，可判定为灰岩，但从影像上可见灰岩的整体色调明显有差别，有白色和灰白色等颜色，表示该灰岩明显不纯，初步判定为白云质灰岩。不过这层灰岩被两段侵入岩所切割，侵入岩3的色调浅，且侵入岩3比侵入岩2风化剥蚀的更严重，可初步判断侵入2为中性岩浆岩，将这两段侵入岩称为侵入岩2与侵入岩3，这二者都呈脉状延伸，侵入岩2的色调比侵入岩入岩3深，为基性岩浆岩。但是其清晰度还达不到判定为何种岩石的程度，不过，可依据采集回来的岩石标本进行进一步的判定。依据野外采集回来的岩样，如图9所示，观察到岩石1的颜色为灰白色，且带有白色的晶体，可判断岩石1是白云质灰岩。侵入岩2具有明显的斑状结构，其斑晶为斜长石与角闪石，岩石整体为灰色及灰绿色，故可进一步判定侵入岩2为闪长玢岩。观察到侵入岩3的整体颜色为灰黑色，主要成分为辉石与长石，且其比侵入岩2更易破碎，所以判定侵入岩3为辉绿岩。
基于所述三维模型中的岩层的纹理走向，确定岩层的倾角。
作为具体的实施例，如图10所示，图10中标有a-b、c-d、e-f纹理，首先统计获取6个纹理端点的坐标，包括经度、纬度以及高程参数，再分别获取三段的距离、垂直距离参数，整理列表，便于岩层倾角计算。然后沿岩层延伸方向获得走向为36°，倾斜方向获得倾向为126°，现可计算得出岩层倾角，计算过程如下：如面abcd代表岩层面，bc为岩层出露的纹理，be是点b到面dc的垂直距离。依据公式可得岩层倾角θ：θ＝arcsin(be/bc)。
基于所述三维模型确定岩石出露的周长、表面积、体积。
作为具体的实施例，在自定义平面方法下可估算出岩石出露的周长、表面积和体积值。其中采样距离、周长、面积在Acute 3D viewer的测量工具中可简单测出，而体积的计算是依据出露的岩石表面积而定，体积提取方法如图11所示：体积值是依据出露岩石表面积而定，假设面ABCD是岩石的出露面，将点A与点B投影到水平面CDEF上的点E与点F，此时物体ABCDEF的体积就是测量工具依据出露面所求得的体积。
通过Acute 3D viewer，可获取的地质信息包括区域经纬度、高程、两点间的距离、垂直距离、断层(走向、倾向、倾角)、岩石的种类与性质、岩层纹理信息及岩层倾角、不同种类岩石出露的周长、表面积、体积等。这些数字信息还可用于更多地质情况的计算中，得到更精确的地质数据。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供一种地质信息的识别提取系统及方法，利用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像，建立研究区域的三维模型，基于三维模型实现研究区域的地质信息的获取，大大提高了地质探测的效率和全面性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种地质信息的识别提取系统，其特征在于，所述识别提取系统包括：无人机、无人机控制终端、倾斜摄影组件、三维模型生成模块和地质信息识别提取模块；
所述无人机控制终端与所述无人机无线连接；所述无人机控制终端用于控制所述无人机的飞行；
所述倾斜摄影组件设置在所述无人机上，所述倾斜摄影组件与所述三维模型生成模块无线连接，所述倾斜摄影组件用于获取研究区域的倾斜影像，并将所述倾斜影像发送给所述三维模型生成模块；
所述三维模型生成模块与所述地质信息识别提取模块连接，所述三维模型生成模块用于根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型，并将所述三维模型发送给所述地质信息识别提取模块；
所述地质信息识别提取模块用于基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息。
2.根据权利要求1所述的地质信息的识别提取系统，其特征在于，所述无人机控制终端包括手机移动终端和无人机遥控器；
所述手机移动终端上安装有DJI GO软件，所述手机移动终端与所述无人机遥控器无线连接，所述手机移动终端用于根据用户输入的飞行参数生成飞行拍摄航线，并将所述飞行拍摄航线发送给所述无人机遥控器；
所述无人机遥控器与所述无人机无线连接，所述无人机遥控器控制所述无人机按照所述飞行拍摄航线飞行。
3.根据权利要求1所述的地质信息的识别与提取系统，其特征在于，所述倾斜摄影组件包括五台摄像机。
4.一种地质信息的识别提取方法，其特征在于，所述识别提取方法包括如下步骤：
采用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像；
根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型；
基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息。
5.根据权利要求4所述的地质信息的识别提取方法，其特征在于，所述根据所述倾斜影像生成研究区域的三维模型，具体包括：
对倾斜影像进行空三角测量获取倾斜影像的外方位元素；所述外方位元素包括相机光学中心的三维坐标位置与三个姿态角的参数；
根据所述外方位元素对所述倾斜影像进行多视影像密集匹配，获得研究区域的数字点云；
基于所述数字点云生成研究区域的三维TIN模型；
采用研究区域的纹理图像对所述三维TIN模型进行纹理附贴，得到研究区域的三维模型。
6.根据权利要求4所述的地质信息的识别提取方法，其特征在于，所述基于所述三维模型进行地质信息的识别和提取，获得研究区域的地质信息，具体包括：
对所述三维模型进行测量获取研究区域的经纬度、高程、相邻的监测点间的水平距离、相邻的监测点间的垂直距离；
根据三维模型的地质情况确定研究区域的断层；
采用三角测量的方式计算每个断层的走向、倾向、倾角；
基于所述三维模型中的岩层的分布及色彩，确定研究区域的每个岩层的性质；
基于所述三维模型中的岩层的纹理走向，确定岩层的倾角；
基于所述三维模型确定岩石出露的周长、表面积、体积。
7.根据权利要求6所述的地质信息的识别提取方法，其特征在于，所述根据三维模型的地质情况确定研究区域的断层，具体包括：
确定所述三维模型中的岩层、地层、岩石在水平或垂直方向的不连续位置，作为第一断层位置；
确定所述三维模型的褶皱、断裂的露头线发生错断位置，作为第二断层位置；
确定所述三维模型的地层倾斜方向上，出现地层缺失或相同层序的地层重复的位置，作为第三断层位置。
8.根据权利要求4所述的地质信息的识别提取方法，其特征在于，所述采用无人机航拍技术获取研究区域的倾斜影像，之前还包括：
基于谷歌地图软件确定研究区域的区域面貌，选取研究区域的监测点；
基于所述监测点生成飞行拍摄航线。
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| CN202010352279.5A CN111540049A (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种地质信息的识别提取系统及方法 |
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