地质灾害防治中的小型无人机应用方法与实践

本书以近年来将小型无人机遥感技术应用于三峡库区地质灾害防治工作所积累的实践经验为基础，对地质灾害防治中的小型无人机应用技术与方法进行较为系统的归纳与总结。首先在简要分析应用背景与应用现状的基础上，介绍小型多旋翼无人机与新型数字摄影测量两项核心支撑技术；然后详细阐述地质灾害防治中的小型无人机选配及八类无人机基础成果的处理方法；很后系统总结单体地质灾害应急调查、地质灾害应急治理工程勘查设计与滑（边）坡面形变监测分析中的小型无人机遥感实践应用方法，并给出典型应用实例。

目录 章 绪论 1
1.1 无人机遥感在我国地质灾害行业的应用背景 1
1.2 无人机遥感的行业应用历程 2
1.3 无人机遥感在地质灾害行业的应用现状 4
1.4 本书的主要内容与限定 7
1.5 本章小结 8
第2章 小型多旋翼无人机与新型数字摄影测量技术 9
2.1 小型多旋翼无人机技术 9
2.1.1 概念与分类 9
2.1.2 发展过程 11
2.1.3 系统构成 12
2.1.4 代表性产品 13
2.2 数字摄影测量与运动恢复结构重建技术 16
2.2.1 数字摄影测量 16
2.2.2 运动恢复结构重建 18
2.2.3 代表性软件 20
2.3 本章小结 24
第3章 地质灾害防治中的小型无人机选配 25
3.1 无人机优势分析 25
3.2 无人机功能要求 27
3.3 组装定制无人机 27
3.3.1 尝试的小型固定翼无人机 27
3.3.2 简单的小型四旋翼无人机 29
3.3.3 可靠的小型四轴八旋翼无人机 31
3.4 购置无人机 38
3.5 本章小结 39
第4章 地质灾害防治中的无人机基础成果处理方法 40
4.1 无人机基础成果集 40
4.2 720 度全景制作与发布 40
4.2.1 基本条件 41
4.2.2 处理流程 41
4.3 数字摄影测量与SfM 三维建模成果处理 49
4.3.1 基本条件 50
4.3.2 处理流程 50
4.4 三维场景飞行视频制作 71
4.4.1 基本条件 72
4.4.2 处理流程 72
4.5 DEM 生成 75
4.5.1 基本条件 75
4.5.2 处理流程 75
4.6 线划等高线地形图制作 79
4.6.1 基本条件 79
4.6.2 处理流程 80
4.7 本章小结 90
第5章 基于小型无人机的单体地质灾害应急调查方法与实践 91
5.1 需求分析 91
5.2 实施流程 93
5.2.1 室内准备 94
5.2.2 现场作业 94
5.2.3 快速处理 98
5.2.4 全面处理 98
5.3 关键技术方法 99
5.3.1 像控点布设及测量 99
5.3.2 航线规划 100
5.3.3 飞行拍摄过程控制 102
5.3.4 SfM 成果处理 104
5.4 典型应用实例 105
5.4.1 缓倾滑坡应急调查 105
5.4.2 陡壁危岩应急调查 109
5.4.3 陡缓结合边坡应急调查 110
5.5 本章小结 112
第6章 小型无人机辅助的地质灾害应急治理工程勘查设计方法与实践 113
6.1 需求分析 113
6.2 优势分析 113
6.3 实施流程 114
6.3.1 无人机替代或辅助工程测量 115
6.3.2 无人机成果辅助工程地质勘查 116
6.3.3 无人机成果辅助治理工程设计 117
6.4 关键技术方法 118
6.4.1 高精度大比例尺测图 118
6.4.2 像控点布设及测量 126
6.4.3 高精度成图 129
6.5 典型应用实例 129
6.6 本章小结 133
第7章 基于小型无人机的滑（边）坡面形变监测分析方法与实践 134
7.1 需求分析 134
7.2 面形变分析方法概述 135
7.3 实施流程 137
7.3.1 常态化形变监测 137
7.3.2 高精度形变分析 140
7.4 关键技术方法 148
7.4.1 点云预处理 148
7.4.2 点云配准 151
7.4.3 点云距离量测 154
7.5 典型应用实例 165
7.5.1 基于DoD 方法的高陡边坡局部形变识别 165
7.5.2 基于DoD 方法与平面解译的突发型滑坡运动模式识别 172
7.5.3 基于C2C 方法与M3C2 方法的陡倾岩质边坡形变检测 178
7.5.4 基于C2C 方法与M3C2 方法的复杂地形形变检测 184
7.6 本章小结 198
参考文献 200