[发明专利]基于无人机的地面变形监测方法

说明书

本发明提出一种基于无人机的地面变形监测方法，属于地面变形监测领域。本发明解决了传统的通过人工实地对地面变形进行测量存在风险高及效率低下的问题，其技术方案要点为：首先，采用无人机对监测场地进行周期性航拍，获取具有位置坐标信息的照片，并布设相应地面控制点并对期坐标进行测量，获取地面像控点；其次，利用后期处理软件将具有位置坐标信息的照片结合地面像控点进行空三计算形成点云，并获取监测场地不同期次的DEM高程模型；然后，利用地图绘制软件对不同期次的DEM高程模型进行叠加计算；最后，将叠加计算结果导入surfer软件对监测场地的变形结果进行分析。本发明不仅可以节时省力更可以避免现场工作的安全隐患。适用于高危场地的监控。

技术领域

本发明涉及地面变形监控技术，特别涉及基于无人机的地面变形监测方法的技术。

背景技术

地面变形在自然界中十分常见，滑坡的滑动、水库岸坡的变形以及地表的沉降等都会引起地表绝对和相对的位移变化。因此，进行地表变形监测工作无论是对于工程建设的安全和地质灾害的防控都具有十分重要的意义。地表变形监测工作主要是对地表的变形现象进行观测、对变形形态进行分析和变形的发展态势进行预测等。

目前，传统的地面变形监测手段仍然在工程实践中普遍应用，传统监测手段多采用全站仪、水准仪等专业测量仪器进行三角网监测实现对地面变形的周期观察，其特点是单点式监测，监测点相对较少，难以发现无监测点区域的变形情况，而且需要投入大量人力。

目前，传统的地面变形监测方法主要是基于人工实地的测量工作。该传统的地面变形监测方法存在以下几点缺陷：

(1)传统的地面监测手段是利用测量仪器进行周期性的三角网测量，实现地面变形的监测，测量手段为单点式监测，监测点相对较少，监测人员现场工作强度大，人力物力投入大；

(2)对于无监测点的区域无法进行监测；

(3)对于监测场地自然条件恶劣、交通条件差的高陡部位，往往难以布设监测桩，即使可以布设，现场工作往往安全风险系数高。同时，进行修路往往需要砍伐自然植被，破坏自然环境，绿色环保性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的地面变形监测方法，解决传统的通过人工实地对地面变形进行测量存在风险高及效率低下的问题。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：基于无人机的地面变形监测方法，包括如下步骤：

步骤1、采用无人机对监测场地进行周期性航拍，获取具有位置坐标信息的照片，并布设相应地面控制点并对期坐标进行测量，获取地面像控点；

步骤2、利用后期处理软件将具有位置坐标信息的照片结合地面像控点进行空三计算形成点云，并获取监测场地不同期次的DEM高程模型；

步骤3、利用地图绘制软件对不同期次的DEM高程模型进行叠加计算；

步骤4、将叠加计算结果导入surfer软件对监测场地的变形结果进行分析。

具体的是，步骤1中，所述采用无人机对监测场地进行周期性航拍具体是指：采用无人机并利用PPK和RTK技术对监测场地进行野外周期性的精准化航测。

进一步的是，步骤2中，所述后期处理软件为photoscan软件。

具体的是，步骤3中，所述地图绘制软件为surfer软件。

进一步的是，步骤4中，所述变形结果包括变形量和变形方向。