CN113358850B - 一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统，本发明通过将待监测山体岩石区域划分成各岩石子区域，采集待监测山体中各岩石子区域的表面图像，获取各岩石子区域内各条表面裂纹面积，计算各岩石子区域内表面裂纹面积占比，同时分别检测各岩石子区域内悬空岩石体积和悬空岩石内部孔隙体积，分析各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，并获取各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，计算待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，对比筛选悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域，并预警提醒相关人员对对应岩石子区域进行处理措施，从而实现安全预警效果，避免人员伤亡和经济财产损失。

Description

一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统
技术领域
本发明涉及地质安全监测预警领域，涉及到一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统。
背景技术
悬空岩石脱落是山体常见的一种不良地质灾害，悬空岩石脱落具有突发性强、破坏力大的特点，严重威胁着交通要道、山区居民正常生产生活。在我国，每年由于悬空岩石脱落造成大量的人员伤亡和重大经济损失。
传统的山体悬空岩石安全勘测方式主要采用人工勘测方法，即勘测人员凭借工作经验现场对山体悬空岩石安全进行勘察，存在较大的勘察局限性，造成勘测数据不精准、不科学以及信息覆盖面不足的问题，导致山体悬空岩石安全勘测数据的准确性和可靠性不高，同时无法精准分析山体悬空岩石的安全性，从而无法实现山体悬空岩石脱落前的安全预警效果，使得人们不能提前准备好应对措施，造成人员伤亡和经济财产损失，为了解决以上问题，现设计一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统，本发明通过将待监测山体岩石区域划分成各岩石子区域，采集待监测山体中各岩石子区域的表面图像，获取待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，计算待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比，同时分别检测各岩石子区域内悬空岩石体积和悬空岩石内部孔隙体积，分析待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，并获取各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，计算待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，对比筛选悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域，并将对应岩石子区域编号进行预警显示，解决了背景技术中存在的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统，包括岩石区域划分模块、表面图像采集模块、表面图像处理模块、裂纹面积获取模块、裂纹面积分析模块、悬空岩石体积检测模块、孔隙体积检测模块、孔隙率分析模块、悬空岩石夹角检测模块、分析服务器、预警显示分析模块和存储数据库；
所述表面图像采集模块分别与岩石区域划分模块和表面图像处理模块连接，裂纹面积获取模块分别与表面图像处理模块和裂纹面积分析模块连接，裂纹面积分析模块分别与分析服务器和存储数据库连接，孔隙率分析模块分别与悬空岩石体积检测模块、孔隙体积检测模块和分析服务器连接，分析服务器分别与悬空岩石夹角检测模块、预警显示分析模块和存储数据库连接；
所述岩石区域划分模块用于对待监测山体岩石区域进行划分，按照山体中各悬空岩石所在区域划分成各岩石子区域，对待监测山体中各岩石子区域按照设定的顺序依次进行编号，待监测山体中各岩石子区域编号分别为1,2,...,i,...,n，将待监测山体中各岩石子区域编号发送至表面图像采集模块；
所述表面图像采集模块包括高清摄像头，其中高清摄像头安装在遥控无人机上，用于接收岩石区域划分模块发送的待监测山体中各岩石子区域编号，通过控制遥控无人机分别对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行采集，获得待监测山体中各岩石子区域的表面图像，将待监测山体中各岩石子区域的表面图像发送至表面图像处理模块；
所述表面图像处理模块用于接收表面图像采集模块发送的待监测山体中各岩石子区域的表面图像，采用图像处理技术分别对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行处理，得到待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像，将待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像发送至裂纹面积获取模块；
所述裂纹面积获取模块用于接收表面图像处理模块发送的待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像，获取待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，将待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积发送至裂纹面积分析模块；
所述裂纹面积分析模块用于接收裂纹面积获取模块发送的待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，计算待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比，将待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比发送至分析服务器；
所述悬空岩石体积检测模块用于检测待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积发送至孔隙率分析模块；
所述孔隙体积检测模块用于检测待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积发送至孔隙率分析模块；
所述孔隙率分析模块用于接收悬空岩石体积检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，同时接收孔隙体积检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，计算待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率发送至分析服务器；
所述悬空岩石夹角检测模块用于对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角进行检测，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收裂纹面积分析模块发送的待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比，同时接收孔隙率分析模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，并接收悬空岩石夹角检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，计算待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，将待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数发送至预警显示分析模块；
所述预警显示分析模块用于接收分析服务器发送的待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，将待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数与设定的岩石安全影响系数进行对比，若某岩石子区域的综合安全影响系数大于设定的岩石安全影响系数，表明该岩石子区域的悬空岩石处于危险状态，统计悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域编号，并将悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域编号进行预警显示，通知相关人员对对应岩石子区域进行处理措施；
所述存储数据库用于存储固定标准形式的灰度图像面积S标和山体中悬空岩石表面裂纹的安全面积占比k′，同时存储悬空岩石的表面裂纹面积占比、内部孔隙率对应的安全影响比例系数，分别记为α,β，并存储悬空岩石边缘与山体夹角的安全影响系数λ。
进一步地，所述图像处理技术分别为几何归一化处理和增强处理，通过对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行几何归一化处理，变换为固定标准形式的各表面图像，并强化变化后各表面图像的高频分量，获得待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像。
进一步地，所述裂纹面积获取模块包括统计待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，构成待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积集合SiA(sia1,sia2,...,siaj,...,siam)，siaj表示为待监测山体中第i个岩石子区域内第j条表面裂纹面积。
进一步地，所述待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比计算公式为
Figure BDA0003092934860000051
ki表示为待监测山体中第i个岩石子区域内表面裂纹面积占比，siaj表示为待监测山体中第i个岩石子区域内第j条表面裂纹面积，S标表示为固定标准形式的灰度图像面积。
进一步地，所述所述悬空岩石体积检测模块包括3D扫描仪，通过3D扫描仪分别对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石进行扫描，得到待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积集合V(V1,V2,...,Vi,...,Vn)，Vi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石体积。
进一步地，所述孔隙体积检测模块包括x射线检测仪，通过x射线检测仪分别对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石进行光学扫描，获得待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积集合V′(V′1,V′2,...,V′i,...,V′n)，V′i表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积。
进一步地，所述待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率计算公式为
Figure BDA0003092934860000052
ηi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，V′i表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，Vi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石体积。
进一步地，所述悬空岩石夹角检测模块包括构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角集合θ(θ1,θ2,...,θi,...,θn)，θi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角。
进一步地，所述待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数计算公式为
Figure BDA0003092934860000061
ξi表示待监测山体中第i个岩石子区域的综合安全影响系数，α,β分别表示为悬空岩石的表面裂纹面积占比、内部孔隙率对应的安全影响比例系数，ki表示为待监测山体中第i个岩石子区域内表面裂纹面积占比，k′表示为山体中悬空岩石表面裂纹的安全面积占比，e表示为自然数，等于2.718，ηi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，λ表示为悬空岩石边缘与山体夹角的安全影响系数，θi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角。
有益效果：
(1)本发明提供的一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统，通过将待监测山体岩石区域划分成各岩石子区域，采集待监测山体中各岩石子区域的表面图像，获取待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，计算待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比，从而避免勘察的局限性，提高山体悬空岩石安全勘测数据的准确性和可靠性，同时分别检测各岩石子区域内悬空岩石体积和悬空岩石内部孔隙体积，分析待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，从而避免勘测数据不精准、不科学以及信息覆盖面不足的问题，并获取各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，为后期计算各岩石子区域的综合安全影响系数提供可靠的参考数据。
(2)本发明通过分析服务器计算待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，对比筛选悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域，并将对应岩石子区域编号进行预警显示，从而精准分析山体悬空岩石的安全性，实现山体悬空岩石脱落前的安全预警效果，使得人们能够提前准备好应对措施，避免人员伤亡和经济财产损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的模块连接示意图；
图2为本发明中悬空岩石的示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统，包括岩石区域划分模块、表面图像采集模块、表面图像处理模块、裂纹面积获取模块、裂纹面积分析模块、悬空岩石体积检测模块、孔隙体积检测模块、孔隙率分析模块、悬空岩石夹角检测模块、分析服务器、预警显示分析模块和存储数据库。
所述表面图像采集模块分别与岩石区域划分模块和表面图像处理模块连接，裂纹面积获取模块分别与表面图像处理模块和裂纹面积分析模块连接，裂纹面积分析模块分别与分析服务器和存储数据库连接，孔隙率分析模块分别与悬空岩石体积检测模块、孔隙体积检测模块和分析服务器连接，分析服务器分别与悬空岩石夹角检测模块、预警显示分析模块和存储数据库连接。
所述岩石区域划分模块用于对待监测山体岩石区域进行划分，按照山体中各悬空岩石所在区域划分成各岩石子区域，对待监测山体中各岩石子区域按照设定的顺序依次进行编号，待监测山体中各岩石子区域编号分别为1,2,...,i,...,n，将待监测山体中各岩石子区域编号发送至表面图像采集模块。
所述表面图像采集模块包括高清摄像头，其中高清摄像头安装在遥控无人机上，用于接收岩石区域划分模块发送的待监测山体中各岩石子区域编号，通过控制遥控无人机分别对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行采集，获得待监测山体中各岩石子区域的表面图像，将待监测山体中各岩石子区域的表面图像发送至表面图像处理模块。
所述表面图像处理模块用于接收表面图像采集模块发送的待监测山体中各岩石子区域的表面图像，采用图像处理技术分别对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行处理，得到待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像，将待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像发送至裂纹面积获取模块。
所述图像处理技术分别为几何归一化处理和增强处理，通过对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行几何归一化处理，变换为固定标准形式的各表面图像，并强化变化后各表面图像的高频分量，获得待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像。
所述裂纹面积获取模块用于接收表面图像处理模块发送的待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像，获取待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，统计待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，构成待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积集合SiA(sia1,sia2,...,siaj,...,siam)，siaj表示为待监测山体中第i个岩石子区域内第j条表面裂纹面积，将待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积发送至裂纹面积分析模块。
所述裂纹面积分析模块用于接收裂纹面积获取模块发送的待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，计算待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比
Figure BDA0003092934860000091
ki表示为待监测山体中第i个岩石子区域内表面裂纹面积占比，siaj表示为待监测山体中第i个岩石子区域内第j条表面裂纹面积，S标表示为固定标准形式的灰度图像面积，将待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比发送至分析服务器，从而避免勘察的局限性，提高山体悬空岩石安全勘测数据的准确性和可靠性，为后期计算各岩石子区域的综合安全影响系数提供可靠的参考数据。
所述悬空岩石体积检测模块包括3D扫描仪，用于检测待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，通过3D扫描仪分别对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石进行扫描，得到待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积集合V(V1,V2,...,Vi,...,Vn)，Vi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石体积，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积发送至孔隙率分析模块。
所述孔隙体积检测模块包括x射线检测仪，用于检测待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，通过x射线检测仪分别对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石进行光学扫描，获得待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积集合V′(V′1,V′2,...,V′i,...,V′n)，V′i表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积发送至孔隙率分析模块。
所述孔隙率分析模块用于接收悬空岩石体积检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，同时接收孔隙体积检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，计算待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率
Figure BDA0003092934860000101
ηi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，V′i表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，Vi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石体积，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率发送至分析服务器，从而避免勘测数据不精准、不科学以及信息覆盖面不足的问题，为后期计算各岩石子区域的综合安全影响系数提供可靠的参考数据。
所述悬空岩石夹角检测模块用于对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角进行检测，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角集合θ(θ1,θ2,...,θi,...,θn)，θi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角发送至分析服务器，为后期计算各岩石子区域的综合安全影响系数提供可靠的参考数据。
所述分析服务器用于接收裂纹面积分析模块发送的待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比，同时接收孔隙率分析模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，并接收悬空岩石夹角检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，计算待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数
Figure BDA0003092934860000111
ξi表示待监测山体中第i个岩石子区域的综合安全影响系数，α,β分别表示为悬空岩石的表面裂纹面积占比、内部孔隙率对应的安全影响比例系数，ki表示为待监测山体中第i个岩石子区域内表面裂纹面积占比，k′表示为山体中悬空岩石表面裂纹的安全面积占比，e表示为自然数，等于2.718，ηi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，λ表示为悬空岩石边缘与山体夹角的安全影响系数，θi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，将待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数发送至预警显示分析模块。
所述预警显示分析模块用于接收分析服务器发送的待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，将待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数与设定的岩石安全影响系数进行对比，若某岩石子区域的综合安全影响系数大于设定的岩石安全影响系数，表明该岩石子区域的悬空岩石处于危险状态，统计悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域编号，并将悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域编号进行预警显示，通知相关人员对对应岩石子区域进行处理措施，从而精准分析山体悬空岩石的安全性，实现山体悬空岩石脱落前的安全预警效果，使得人们能够提前准备好应对措施，避免人员伤亡和经济财产损失。
所述存储数据库用于存储固定标准形式的灰度图像面积S标和山体中悬空岩石表面裂纹的安全面积占比k′，同时存储悬空岩石的表面裂纹面积占比、内部孔隙率对应的安全影响比例系数，分别记为α,β，并存储悬空岩石边缘与山体夹角的安全影响系数λ。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统，其特征在于：包括岩石区域划分模块、表面图像采集模块、表面图像处理模块、裂纹面积获取模块、裂纹面积分析模块、悬空岩石体积检测模块、孔隙体积检测模块、孔隙率分析模块、悬空岩石夹角检测模块、分析服务器、预警显示分析模块和存储数据库；
所述表面图像采集模块分别与岩石区域划分模块和表面图像处理模块连接，裂纹面积获取模块分别与表面图像处理模块和裂纹面积分析模块连接，裂纹面积分析模块分别与分析服务器和存储数据库连接，孔隙率分析模块分别与悬空岩石体积检测模块、孔隙体积检测模块和分析服务器连接，分析服务器分别与悬空岩石夹角检测模块、预警显示分析模块和存储数据库连接；
所述岩石区域划分模块用于对待监测山体岩石区域进行划分，按照山体中各悬空岩石所在区域划分成各岩石子区域，对待监测山体中各岩石子区域按照设定的顺序依次进行编号，待监测山体中各岩石子区域编号分别为1,2,...,i,...,n，将待监测山体中各岩石子区域编号发送至表面图像采集模块；
所述表面图像采集模块包括高清摄像头，其中高清摄像头安装在遥控无人机上，用于接收岩石区域划分模块发送的待监测山体中各岩石子区域编号，通过控制遥控无人机分别对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行采集，获得待监测山体中各岩石子区域的表面图像，将待监测山体中各岩石子区域的表面图像发送至表面图像处理模块；
所述表面图像处理模块用于接收表面图像采集模块发送的待监测山体中各岩石子区域的表面图像，采用图像处理技术分别对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行处理，得到待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像，将待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像发送至裂纹面积获取模块；
所述裂纹面积获取模块用于接收表面图像处理模块发送的待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像，获取待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，将待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积发送至裂纹面积分析模块；
所述裂纹面积分析模块用于接收裂纹面积获取模块发送的待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，计算待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比，将待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比发送至分析服务器；
所述悬空岩石体积检测模块用于检测待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积发送至孔隙率分析模块；
所述孔隙体积检测模块用于检测待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积发送至孔隙率分析模块；
所述孔隙率分析模块用于接收悬空岩石体积检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，同时接收孔隙体积检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，计算待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率发送至分析服务器；
所述悬空岩石夹角检测模块用于对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角进行检测，统计待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，将待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收裂纹面积分析模块发送的待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比，同时接收孔隙率分析模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，并接收悬空岩石夹角检测模块发送的待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角，计算待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，将待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数发送至预警显示分析模块；
所述预警显示分析模块用于接收分析服务器发送的待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数，将待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数与设定的岩石安全影响系数进行对比，若某岩石子区域的综合安全影响系数大于设定的岩石安全影响系数，表明该岩石子区域的悬空岩石处于危险状态，统计悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域编号，并将悬空岩石处于危险状态的各岩石子区域编号进行预警显示，通知相关人员对对应岩石子区域进行处理措施；
所述存储数据库用于存储固定标准形式的灰度图像面积S标和山体中悬空岩石表面裂纹的安全面积占比k′，同时存储悬空岩石的表面裂纹面积占比、内部孔隙率对应的安全影响比例系数，分别记为α,β，并存储悬空岩石边缘与山体夹角的安全影响系数λ；
所述裂纹面积获取模块包括统计待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积，构成待监测山体中各岩石子区域内各条表面裂纹面积集合SiA(sia1,sia2,...,siaj,...,siam)，siaj表示为待监测山体中第i个岩石子区域内第j条表面裂纹面积；
所述待监测山体中各岩石子区域内表面裂纹面积占比计算公式为
Figure FDA0003399426800000041
ki表示为待监测山体中第i个岩石子区域内表面裂纹面积占比，siaj表示为待监测山体中第i个岩石子区域内第j条表面裂纹面积，S标表示为固定标准形式的灰度图像面积；
所述悬空岩石体积检测模块包括3D扫描仪，通过3D扫描仪分别对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石进行扫描，得到待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积，构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石体积集合V(V1,V2,...,Vi,...,Vn)，Vi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石体积；
所述孔隙体积检测模块包括x射线检测仪，通过x射线检测仪分别对待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石进行光学扫描，获得待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积集合V′(V′1,V′2,...,V′i ,...,V′n)，V′i 表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积；
所述待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率计算公式为
Figure FDA0003399426800000042
ηi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，Vi′表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙体积，Vi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石体积；
所述悬空岩石夹角检测模块包括构成待监测山体中各岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角集合θ(θ1,θ2,...,θi,...,θn)，θi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角；
所述待监测山体中各岩石子区域的综合安全影响系数计算公式为
Figure FDA0003399426800000051
ξi表示待监测山体中第i个岩石子区域的综合安全影响系数，α,β分别表示为悬空岩石的表面裂纹面积占比、内部孔隙率对应的安全影响比例系数，ki表示为待监测山体中第i个岩石子区域内表面裂纹面积占比，k′表示为山体中悬空岩石表面裂纹的安全面积占比，e表示为自然数，等于2.718，ηi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石内部孔隙率，λ表示为悬空岩石边缘与山体夹角的安全影响系数，θi表示为待监测山体中第i个岩石子区域内悬空岩石边缘与山体之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机数据采集的地质勘探勘测安全监测预警系统，其特征在于：所述图像处理技术分别为几何归一化处理和增强处理，通过对待监测山体中各岩石子区域的表面图像进行几何归一化处理，变换为固定标准形式的各表面图像，并强化变化后各表面图像的高频分量，获得待监测山体中各岩石子区域的表面处理图像。
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