大疆无人机在边坡应急测绘领域中的应用介绍

项目背景





边坡岩土体往往呈现出非均质性与各向异性特性，在开挖、堆载、降雨、河流冲刷、库水位升降与地震等外部荷载作用下很容易进入局部或瞬态变形乃至失稳滑动。我国每年由于岩土体失稳而引发的大小滑坡时有发生，由此造成的经济损失高达100-200亿元，因暴雨、地震能引发的各类滑坡灾害至上世纪90年代累计死亡超过10万人。因此，对于边坡工程特别是大型复杂边坡，除了进行常规的工程地质调查、测绘、勘探、试验和稳定性评价外，应当及时有效地开展边坡工程的动态监测，预测边坡失稳的可能性和滑坡的危险性，并提出相应的防灾减灾措施，对于确保国民经济发展与保障人民群众生命财产安全具有重大意义。边坡工程主要应用在交通、建筑、水利和矿山等各个建设领域中。












甲方需求
快速查看山体滑坡现场环境，获取全景影像，建立三维模型，确认受灾现场情况及面积。







甲方用途

通过全景影像，快速获取滑坡位置，滑坡严重程度，是否会影响周边道路及行人安全。建立三维模型数据成果，准确测量滑坡面积，土方量，向指挥部展示现场情况，为工作人员制定详细的解决方案提供依据。

测基本情况

测区主要是山体，临近高速公路，山体较高，坡度较大，山顶有高压线塔。






项目难点

1. 作业环境为高速公路旁山体，坡度较大，高速公路在正常通车，只用隔离带隔离出较小的起飞场地，山顶有一处通信塔，高约150米左右。

   
   

2. 山体滑坡，需要快速制定解决方案，对时效性要求较高，需快速获取测区详细数据




传统测绘的痛点

传统测绘需要人工携带GPS，照相机等设备爬山，找到滑坡位置并采集受灾范围数据，拍照记录，费时费力。山体滑坡现场，存在发生再次塌方的可能性，现场工作人员的安全也难以保证。




采用的设备以及后处理软件




1.本次项目采用M30T一台、精灵 4 RTK一台 

一体化飞行平台，M30T 及 M30 两个版本，多传感器混合云台相机，负载不可拆卸。快速部署、超小体积、41 min续航、IP55防护等级，为行业用户量身打造的遥控器、智能电池箱，拥有智能定位跟踪、智能巡检、安全隐私等多个功能集，主要应用于安防、应急消防、电力/油气巡检、水利等......






精灵Phantom 4 RTK是一款小型高精度航测多旋翼无人机。将厘米级导航定位系统、高性能成像系统及新一代OcuSync高清图传系统结合，集成在小巧便携的机身中，提升了航测精度和效率，降低了作业难度和成本，为低空摄影测量提供高精度一体化免相控解决方案。






2.数据处理软件使用大疆智图










整体作业方案




1.M30T采集全景照片

M30T快速起飞，一键拍摄滑坡周边全景影像，确认灾害大致位置及影响范围，通过4800万像素变焦相机，拍摄滑坡位置高清图片，随后飞至高空，确认后续P4R航线执行的安全高度。




2.P4R采集三维照片

P4R无人机执行3D井字航线，快速采集测区范围三维照片，大疆智图软件现场快速处理P4R数据并生成三维模型，现场测量滑坡范围面积大小，坍塌土方量等数据。




3.大疆智图处理数据并生成三维模型




人员以及时间投入

1.外业数据采集人员两名，一名负责飞行M30T采集全景影像及现场滑坡体高清照片，一名飞行P4R采集三维数据。内业处理人员一名

2.整个项目花费时间3个小时，M3OT飞行一个架次，时长35分钟。P4R三维数据采集飞行3个架次，用时1.3小时。大疆智图软件处理三维数据花费1.5小时。

项目成果



单张照片



全景影像





三维模型







甲方评价


大疆无人机机动灵活、成本低廉、风险小、实时性强，可以广泛深入地应用于各种环境条件下的地质灾害调查。三维模型数据为准确评估山区滑坡受灾情况提供了客观数据，提高了工作效率。

大疆航测解决方案的优势

经纬M30系列无人机小巧便携，对于起降场地要求较低，安装简单，可在现场快速起飞，获取相应数据，M30T 六向避障，防护等级高，可在中雨及7级风内安全飞行。大疆智图搭配P4R无人机，可以边飞边建模，时效性高，可以快速获取测区三维模型的数据，尤其适合应急测绘。