大疆無(wú)人機(jī)在邊坡應(yīng)急測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用介紹

項(xiàng)目背景





邊坡巖土體往往呈現(xiàn)出非均質(zhì)性與各向異性特性，在開挖、堆載、降雨、河流沖刷、庫(kù)水位升降與地震等外部荷載作用下很容易進(jìn)入局部或瞬態(tài)變形乃至失穩(wěn)滑動(dòng)。我國(guó)每年由于巖土體失穩(wěn)而引發(fā)的大小滑坡時(shí)有發(fā)生，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)100-200億元，因暴雨、地震能引發(fā)的各類滑坡災(zāi)害至上世紀(jì)90年代累計(jì)死亡超過(guò)10萬(wàn)人。因此，對(duì)于邊坡工程特別是大型復(fù)雜邊坡，除了進(jìn)行常規(guī)的工程地質(zhì)調(diào)查、測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)外，應(yīng)當(dāng)及時(shí)有效地開展邊坡工程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，預(yù)測(cè)邊坡失穩(wěn)的可能性和滑坡的危險(xiǎn)性，并提出相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)措施，對(duì)于確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全具有重大意義。邊坡工程主要應(yīng)用在交通、建筑、水利和礦山等各個(gè)建設(shè)領(lǐng)域中。












甲方需求
快速查看山體滑坡現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，獲取全景影像，建立三維模型，確認(rèn)受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況及面積。







甲方用途

通過(guò)全景影像，快速獲取滑坡位置，滑坡嚴(yán)重程度，是否會(huì)影響周邊道路及行人安全。建立三維模型數(shù)據(jù)成果，準(zhǔn)確測(cè)量滑坡面積，土方量，向指揮部展示現(xiàn)場(chǎng)情況，為工作人員制定詳細(xì)的解決方案提供依據(jù)。

測(cè)基本情況

測(cè)區(qū)主要是山體，臨近高速公路，山體較高，坡度較大，山頂有高壓線塔。






項(xiàng)目難點(diǎn)

1. 作業(yè)環(huán)境為高速公路旁山體，坡度較大，高速公路在正常通車，只用隔離帶隔離出較小的起飛場(chǎng)地，山頂有一處通信塔，高約150米左右。

   
   

2. 山體滑坡，需要快速制定解決方案，對(duì)時(shí)效性要求較高，需快速獲取測(cè)區(qū)詳細(xì)數(shù)據(jù)




傳統(tǒng)測(cè)繪的痛點(diǎn)

傳統(tǒng)測(cè)繪需要人工攜帶GPS，照相機(jī)等設(shè)備爬山，找到滑坡位置并采集受災(zāi)范圍數(shù)據(jù)，拍照記錄，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。山體滑坡現(xiàn)場(chǎng)，存在發(fā)生再次塌方的可能性，現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全也難以保證。




采用的設(shè)備以及后處理軟件




1.本次項(xiàng)目采用M30T一臺(tái)、精靈 4 RTK一臺(tái) 

一體化飛行平臺(tái)，M30T 及 M30 兩個(gè)版本，多傳感器混合云臺(tái)相機(jī)，負(fù)載不可拆卸?？焖俨渴?、超小體積、41 min續(xù)航、IP55防護(hù)等級(jí)，為行業(yè)用戶量身打造的遙控器、智能電池箱，擁有智能定位跟蹤、智能巡檢、安全隱私等多個(gè)功能集，主要應(yīng)用于安防、應(yīng)急消防、電力/油氣巡檢、水利等......






精靈Phantom 4 RTK是一款小型高精度航測(cè)多旋翼無(wú)人機(jī)。將厘米級(jí)導(dǎo)航定位系統(tǒng)、高性能成像系統(tǒng)及新一代OcuSync高清圖傳系統(tǒng)結(jié)合，集成在小巧便攜的機(jī)身中，提升了航測(cè)精度和效率，降低了作業(yè)難度和成本，為低空攝影測(cè)量提供高精度一體化免相控解決方案。






2.數(shù)據(jù)處理軟件使用大疆智圖










整體作業(yè)方案




1.M30T采集全景照片

M30T快速起飛，一鍵拍攝滑坡周邊全景影像，確認(rèn)災(zāi)害大致位置及影響范圍，通過(guò)4800萬(wàn)像素變焦相機(jī)，拍攝滑坡位置高清圖片，隨后飛至高空，確認(rèn)后續(xù)P4R航線執(zhí)行的安全高度。




2.P4R采集三維照片

P4R無(wú)人機(jī)執(zhí)行3D井字航線，快速采集測(cè)區(qū)范圍三維照片，大疆智圖軟件現(xiàn)場(chǎng)快速處理P4R數(shù)據(jù)并生成三維模型，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量滑坡范圍面積大小，坍塌土方量等數(shù)據(jù)。




3.大疆智圖處理數(shù)據(jù)并生成三維模型




人員以及時(shí)間投入

1.外業(yè)數(shù)據(jù)采集人員兩名，一名負(fù)責(zé)飛行M30T采集全景影像及現(xiàn)場(chǎng)滑坡體高清照片，一名飛行P4R采集三維數(shù)據(jù)。內(nèi)業(yè)處理人員一名

2.整個(gè)項(xiàng)目花費(fèi)時(shí)間3個(gè)小時(shí)，M3OT飛行一個(gè)架次，時(shí)長(zhǎng)35分鐘。P4R三維數(shù)據(jù)采集飛行3個(gè)架次，用時(shí)1.3小時(shí)。大疆智圖軟件處理三維數(shù)據(jù)花費(fèi)1.5小時(shí)。

項(xiàng)目成果



單張照片



全景影像





三維模型







甲方評(píng)價(jià)


大疆無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活、成本低廉、風(fēng)險(xiǎn)小、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可以廣泛深入地應(yīng)用于各種環(huán)境條件下的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。三維模型數(shù)據(jù)為準(zhǔn)確評(píng)估山區(qū)滑坡受災(zāi)情況提供了客觀數(shù)據(jù)，提高了工作效率。

大疆航測(cè)解決方案的優(yōu)勢(shì)

經(jīng)緯M30系列無(wú)人機(jī)小巧便攜，對(duì)于起降場(chǎng)地要求較低，安裝簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)快速起飛，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，M30T 六向避障，防護(hù)等級(jí)高，可在中雨及7級(jí)風(fēng)內(nèi)安全飛行。大疆智圖搭配P4R無(wú)人機(jī)，可以邊飛邊建模，時(shí)效性高，可以快速獲取測(cè)區(qū)三維模型的數(shù)據(jù)，尤其適合應(yīng)急測(cè)繪。