地质灾害云平台开发方案探讨

为满足国土资源系统高效地开展地灾调查、防治和管理,设计地灾云平台方案,提出相应的建设目标、运行模式、总体框架、云存储架构和技术路线。该方案融合地质、地理和灾害等信息及通讯、网络、计算机、遥感和数理统计等技术,以"终端用户+移动互联+云服务器"为模式,重点构建调查采集、速报会商、应急指挥、监测预警、预案生成和综合管理六大功能模块。     

基于无人机遥感的矿山地质灾害解译

矿山地质环境调查是为了查明在矿产资源开采过程中遇到或者诱发的地质环境问题并对其作出评价和预测。传统的人工地质环境调查方法正面临时效性和安全性的挑战,无人机遥感正是取代人工地质环境调查的手段之一。基于2016年10月在北京市门头沟区的一次无人机飞行获取的数据,使用Pix4Dmapper等软件生成正射影像、数字高程模型以及三维模型,然后对该区进行遥感地质解译,建立滑坡、地面塌陷、不稳定斜坡、地裂缝、煤矸石堆、其他渣堆的解译标志,形成了一套适用于矿山的无人机遥感的地质灾害解译方法流程,通过实地验证,证明无人机遥感地质灾害解译效果良好,适合在矿山地质灾害监测方面推广应用。     

无人机在强震区地质灾害精细调查中的应用研究

为对强震区地质灾害进行精细调查,基于无人机低空摄影测量系统能够获取高精度、高分辨率和高时效的遥感影像且具有灵活性强和不受复杂地形影响等特点。本文将无人机低空摄影测量系统应用到强震区地质灾害精细调查,探讨了强震区地质灾害无人机遥感精细调查流程及成果应用。以老虎嘴滑坡所在区域的应用为例,阐述了无人机遥感像片的获取和DEM、DOM及三维真实空间场景的制作方法,重点介绍了利用三维真实场景对地质灾害进行定性及定量分析及精确描述。实践结果表明:（1）同常规的遥感调查方法相比,该方法不仅能够获取更高分辨率和更高精度的地质灾害精细调查基础数据,而且还提高了其时效性及可靠性;（2）构建的地质灾害体三维真实空间场景突破了传统的二维地质灾害解译技术,提高了地质灾害解译的精度及准确度。本文较完整地阐述了无人机低空摄影测量系统在强震区地质灾害精细调查的流程及方法,可以较好地应用于强震区地质灾害精细调查。     

基于小型无人机遥感的单体地质灾害应急调查方法与实践

大型、专业的无人机遥感已开始广泛应用于大面积地质灾害调查中,本文则以近年来在三峡库区进行地质灾害应急调查的多次成功实践为基础,系统总结并建立了一套采用更加简单灵活的小型无人机遥感系统开展单体地质灾害应急调查的方法,主要包括:基于地质灾害应急调查特点定制了更具针对性和适用性的多旋翼小型无人机系统;制定了室内准备、现场作业、快速处理面处理等在内的具体实施流程;提出了像控点布设及测量、航线规划、飞行拍摄过程控制及成果处理等关键技术方法。实践表明,应用以上方法开展基于小型无人机遥感的单体地质灾害应急调查,不仅可以大大降低现场工作时间、强度以及风险,而且可以获得高精度遥感成果及信息,从而真正满足地质灾害应急调查既“快”且“高效”的客观需求。     

适用于地质灾害调查的微型无人机航线控制系统设计与实现

传统的地质灾害野外调查手段已经不能满足日益增长的快速获取信息的需求以及国家精细化地质调查的要求,因此近年来掌上机、无人机、InSAR、高精度遥感等技术在地质灾害调查研究领域得到了不同程度的应用。文章紧密结合地质灾害调查数据采集业务需求和工作流程要求,以微型无人机为采集端,采用无人机技术、地理信息技术和图像融合技术,基于Android系统设计了适用于地质灾害野外调查微型无人机航线控制系统,开发了航线规划、智能续飞、图像快拼、离线地图以及针对不同形态灾害体的不同拍摄模式等功能,实现采集流程全自动化,为地质灾害调查人员提供了快速、便捷的无人机遥感影像数据采集手段,为地质调查工作提供了直观、精准的数据支撑。     

无人机遥感在西气东输管道地质灾害调查中的应用

阐述了应用无人机遥感进行地质灾害调查的关键技术与方法,介绍了无人机遥感系统的组成,通过对外业航拍、正射影像生成、影像判读等技术要点的研究,以及航拍成果的精度检验与分析,论证了采用该系统获取的航空影像进行地质灾害调查的可行性。     

无人机影像在高陡边坡危岩体调查中的应用

在高陡边坡危岩体的调查中,复杂的地形条件经常限制工作的正常开展,如何快速准确地获取地质灾害信息一直是地质灾害调查研究中的难点之一。以往的研究中对无人机遥感技术在黄土、高原等地区应用有所报道,但对西南地区高陡边坡危岩体灾害调查的研究尚无报道。文章以锦屏二级水电站出线场边坡落石灾害所在区域为例,将无人机摄影测量技术应用于高陡边坡危岩体调查中,通过无人机倾斜摄影获取高分辨率遥感影像,开展遥感影像三维建模,进行地质灾害遥感解译,总结了无人机遥感系统在高陡边坡危岩体调查的技术流程。通过三维实景模型,精确地分析了落石灾害的空间分布、失稳模式及演化过程,查明了区域内危岩隐患点的分布特征;基于三维点云模型,提取出地质灾害体的属性信息,测得落石方量为11.7 m3,采用最小二乘法进行平面拟合,得到落石两组主控结构面产状为275.4°∠31.2°、103.5°∠63.3°。实践表明,无人机遥感技术在高陡边坡地区落石灾害调查中具有明显的可行性和优越性,可以较好地应用于高陡边坡危岩体调查中。     

无人机摄影测量在库区地质灾害安全检查中的应用

本文以无人机摄影测量在大岗山水电站库区地质灾害点安全检查中的应用为例,对无人机数据采集、以无人机为载体的垂直摄影和倾斜摄影两者间的综合利用进行分析研究。实例表明,综合利用垂直摄影和倾斜摄影进行水电站管理和地质灾害点分析及治理具有良好的可行性。     

无人机倾斜摄影技术在城市化建设中地质灾害早期识别应用

针对城市化建设中地质灾害问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的地质灾害早期识别技术与方法。以地下空间利用强度高、目前周边城市化建设频繁的锦城广场为例,通过无人机倾斜摄影处理技术流程,构建研究区高精度正射影像与三维立体实景场景。通过解译分析,提取地质灾害形变信息及范围,最后通过现场调查对解译形变区进行了实地复核、验证。结果表明,基于无人机倾斜摄影的地质灾害早期识别技术与方法具有效率高、机动性强、投入少、精度高的优势,可以方便技术人员快速解译、分析、识别城市化建设过程中地质灾害问题,具有较好的推广前景。     

机载LiDAR与地面三维激光扫描在贵州水城独家寨崩塌地质灾害风险调查中的应用

在贵州岩溶山区开展地质灾害风险调查时,由于局部存在高差较大的复杂山体,传统的地面调查手段往往具有局限性。为有效地识别及测量潜在的高位隐蔽性地质灾害隐患,采用无人机载LiDAR和地面三维激光扫描的方法,通过“俯视”数据与“正视”数据相融合,可完整、精确地获取崩塌危岩带的高精度点云及三维模型等数据。以贵州省水城区鸡场镇独家寨崩塌为例,通过野外数据采集-原始点云处理-不同数据融合-整体着色修复等步骤,最后得到研究区高精度三维模型数据,在此基础上对岩体结构和裂隙进行提取,解译出层面和两组节理裂隙产状,进而有效识别危岩体的空间分布,并基于网格划分方法计算出危岩带的规模约6.6×104 m3。结果表明无人机载LiDAR与地面三维激光扫描相融合的方法可优势互补,具有可操作性强、精度高、识别准等特点,可有效地获取解译并识别危岩体的分布及规模,为后续稳定性分析及风险评价提供基础。     

基于XGBoost和云模型的地质灾害易发性评价

传统地质灾害易发性评价中,存在着易发性因子权重选取主观性强、因子分级具有随机性和模糊性等问题。采用单一评价模型只能对地质灾害的易发性进行定性评估,无法定量化评价。针对这一问题,文章基于改进集成算法（XGBoost）和云模型,在辽宁省朝阳市189个灾害隐患点中选择坡度、多年平均降水量、归一化植被指数、高程等12个易发性因子,通过XGBoost分类算法确定了易发性因子权重,拟合准确率为96.5%,达到了较高的精度。在此基础上利用云模型将因子分级的模糊性问题转化为定量问题,建立了朝阳市地质灾害易发性评价指标体系。以朝阳市大东山为评价单元对该评价体系进行验证。结果表明该评价单元的易发程度为高易发,与实际情况吻合,应用文章提出的方法进行地质灾害易发性评价的精度较高。     

无人机在矿区表土特征及地质灾害监测中的应用

随着无人机的出现和发展,各种传感器的小型化和智能化程度不断提高,装载传感器的无人机成为获得空间数据的高效工具。因其成本低、重访周期短、快速高效、质轻灵活、操作简便、影像获取时空精度高等特点,广泛应用于矿区土地损伤监测。以“无人机(UAV)、反演(Inversion)、土壤监测(Soil Monitoring)、地表塌陷(Surface Collapse)、地裂缝(Ground Fissure)”为关键词,通过总结Web of Science、知网、谷歌学术等检索系统中2010年1月—2021年5月发表的学术论文,对比分析无人机监测技术与其他监测技术的差别,综述无人机监测矿区重金属、土壤含水率、含盐量、地表塌陷、地裂缝及边坡稳定性的一般流程及数据处理方法,并概述无人机在矿区表土特征及地质灾害监测中的应用前景,认为未来可通过集成野外时序跟踪调查、高精度土壤质量监测技术、高空间分辨率无人机监测技术、数字模拟手段和典型工作面的试验监测与分析,研究工作面自开切眼至停采线动态推进中地质灾害与土壤质量演化耦合关系,构建采煤沉陷区土壤质量演化预测理论体系和时序演变模型。从而进一步探讨矿区土壤质量与地质灾害之间的关系,提出减缓、控制及提升矿区土壤质量的措施,为我国煤炭生产基地煤炭资源开采与生态环境的协调可持续发展提供技术支撑。      

典型高陡边坡高位地质灾害调查及评估

高陡边坡顶部往往难以通达,高位灾害体的判识评估是灾害防治中的难点问题。本文针对某典型高陡边坡,采用无人机低空摄影辅助调查,查明了陡坡危岩体和坡顶变形体地质特征;应用数码摄影测量技术,获取了边坡岩体结构和灾害体几何特征等信息。通过潜在失稳岩体稳定性分析,失稳岩体运动轨迹、冲击能量分析,评价边坡地质灾害危险性;桥梁、路基、棚洞3种构造物型式易损性和灾害发生后经济损失分析表明,棚洞结构最优,若采用其他结构需对边坡主动加固。     

数据库建设在安徽歙县地质灾害风险调查评价中的应用

歙县位于皖南山区,是安徽省地质灾害易发区之一。在歙县地质灾害风险调查评价项目中,通过移动端的“地质灾害野外调查数据采集系统”与电脑桌面端的“地质灾害风险调查数据录入系统”,实现了从野外数据采集到成果数据的数字化建库过程。建立了统一的调查格式与数据格式,实现了歙县地质灾害风险调查评价的数据库建设,数据格式规范统一、内容完整丰富,有利于全省或全国地质灾害风险调查类项目的数据整合与管理利用。     

浙江省地质灾害防治管理平台设计与实现

浙江省是我国东南沿海经济较发达的省份,同时也是受地质灾害威胁较为严重的省份。为了深入贯彻习近平总书记"以人民为中心"的发展理念,浙江省自然资源厅越来越重视地质灾害防治工作。在信息时代,利用信息化手段创新地质灾害防治工作方式,提升地质灾害管理工作效率势在必行。本文在借鉴国家和兄弟省份地质灾害防治信息化建设经验的基础上,以本省实际工作需求为依据,按照"统分结合、统一管理,集中服务"的模式,设计了包括基础设施、数据资源、应用支撑和业务应用四层的总体框架,开发建设了由地质灾害管理信息系统、地质灾害应急会商辅助决策支持系统、地质灾害应急调查APP系统、地质灾害管理APP系统和地质灾害应急快速制图系统等五大系统组成的浙江省地质灾害防治管理平台。通过该平台的开发建设,提升了我省自然资源部门地质灾害防治的履职效能,推动了浙江地质灾害治理体系和治理能力的现代化,对其他兄弟省份地质灾害防治信息化建设也有一定的借鉴意义。     

山阴县地质灾害详细调查实践与认识

为详细了解山阴县境内各类地质灾害及隐患发生的岩土体结构条件,阐明其发育、分布规律及形成机理,山西省国土资源厅组织开展山阴县地质灾害详细调查工作。通过遥感解译、地面调查等手段发现,山阴县境内发育的地质灾害类型为地面塌陷、不稳定斜坡、崩塌和泥石流。地质灾害主要分布在中山地貌,以第四系、二叠系和石炭系为主,与人类工程经济活动密切相关。地质灾害详细调查工作为减灾防灾和制定防灾规划,提供基础地质依据。     

基于三维GIS地质灾害应急指挥平台设计与实现

本文以skyline三维地理信息平台为基础,整合云南省基础地理数据、地质灾害数据、社会经济数据、民政民生数据等各类信息资源,针对地灾应急救援工作的突发性和紧迫性的要求,建立了云南省三维GIS地质灾害应急指挥平台。该平台建设的主要目的是解决地质灾害现场应急救援工作的盲目性和不确定性,是一个量级轻、携带方便、功能全、实用性好的三维GIS平台,实现了应急救援线路的快速设计、应急安置点规划、灾害扩散分析、水域淹没分析、救援土石方量计算等三维分析功能,能较好地解决以往多次地质灾害应急救援实践中的困难和问题,在应急部署和实地救援工作中起着较大的作用和帮助。     

浅议地质灾害风险调查评价有关问题

地质灾害风险调查评价,涉及内容丰富、评价过程较复杂、评价结果争议较多。作者根据相关工作经验就地质灾害风险调查评价工作分区、详细调查内容、风险区划、风险管控等几个方面的有关问题进行探讨,为地质灾害风险评价的方法研究、标准修订、地质灾害风险调查评价、地质灾害风险管控等工作提供思考与建议。