“空天地”一体化技术在采空区形变监测中的应用CSCD

河北滦平县张百湾镇周台子村由于多年矿山开采遗留下大量的采空区,部分采空区未做任何处理存在塌陷隐患,严重制约当地的经济发展和社会稳定。对该地区采空区形变调查和实地监测十分有必要。文中综合应用合成孔径雷达干涉测量技术、无人机摄影测量技术、三维激光扫描技术对采空区的空间分布进行划分确定和形变监测。首先应用小基线集技术对采空区进行地表形变解算。然后应用无人机数据构建研究区的三维模型,并通过多期无人机航飞数据,计算2次航飞间地表变化,佐证InSAR技术的结果。最后应用三维激光扫描技术,对部分重点区域进行三维激光扫描,建立采空区精细化模型。研究结果表明,三种技术的联合监测结果表现出高度的一致性,其中InSAR技术探测出研究区最大形变速率-25 mm/a,结合2期无人机正射模型DEM与三维激光扫描数据差分结果确定出采空区17处的高风险区域,部分区域对居民区和道路有影响。基于“空天地”一体化技术具有较高的可靠性,可应用于矿区采空区形变调查和地面沉降监测。     

无人机遥感在矿山地质环境调查中的应用

无人机遥感是遥感数据获取的重要工具之一,其具有成像分辨率高、数据获取灵活等优点。选取宁东羊场湾矿区60km2作为研究区域进行无人机遥感解译,解译结果与实地调查结果吻合程度较高,验证了无人机遥感技术在矿山地质环境调查中的可行性与有效性。为矿山地质环境调查与监管提供快速有效的技术。     

基于无人机单体黄土滑坡调查与基本特征分析

本文以高分遥感技术为基础,重点采用无人机低空摄影测量等技术方法,对宁厦彭阳县南山村新发现的S202中等规模黄土滑坡进行了地质灾害单体调查,结合详细的地质调查、灾害隐患详查、低空摄影测量、现场调绘等手段,对该滑坡的形态特征及成因进行了分析。为其他区域使用低空无人机摄影测量开展区域地质灾害调查和单体黄土滑坡起到示范作用,该技术值得在黄土高原地区乃至低植被覆盖区推广应用。     

无人机航放测量新技术的示范应用

基于我国首套无人机平台的航放测量系统,简要介绍了无人机航放探测原理及校准、测量、数据处理等技术;通过在新疆克拉玛依和喀什等地区开展的应用示范工作,获取了内容丰富的无人机航放测量结果;结合地质、遥感资料以及岩石放射性参数、航放异常检查结果,对区域航放特征和局部航放异常进行综合分析评价,说明了该技术在基础地质调查、放射性矿产勘查和非放射性矿产调查中的有效性;最后对比有人机和无人机的航放测量效果并进行了简单评价。     

“遥感先行”服务自然资源调查技术变革与调整

随着遥感技术的发展和自然资源事业对遥感应用需求的不断增多,通过遥感先行开展先行观测、先行探测、先行监测,强化自然资源数据的获取,提高调查的精度和速度,遥感技术正在促进自然资源调查程序和方式的转变.本文围绕新时代自然资源调查体系的新变化,提出了遥感先行的理念、目标及发展方向,认为：1）遥感先行是自然资源调查监测技术体系构建的重要内容,可实现对自然资源全要素、全覆盖、全天候、全尺度的调查监测;2）通过遥感技术方法体系的创新、遥感产品的转化应用等,可发挥遥感技术在矿产、生态、水、土、灾害等调查监测中的重要先行作用;3）"天-空-地"一体化的遥感综合观测技术是推动中国西部地区自然资源精准快速调查和全球尺度环境问题监测的最佳技术手段.     

构建油气资源开发的多源多时相多尺度遥感监测体系的思考

油气资源开发的遥感监测需要多维度整体解决方案,通过分析传统遥感监测油气资源开发过程中的弊端,设计构建了多源、多时相、多尺度遥感监测体系:InSAR技术开展开采区地面沉降、运输区地质灾害早期识别监测;高空间分辨率遥感影像及无人机遥感主要用于地质底图参照;多时相多光谱遥感影像进行遥感异常提取与分析;大数据调查构建"天空地"...     

津冀沿海"空陆海"综合地质调查与观测体系建设

根据海岸带生态保护修复、重大工程地质安全和国土空间规划的需求,本文基于在津冀沿海地区的海岸带综合地质调查项目,建立了一套适合海岸带综合地质环境调查与监测的技术方法体系.该技术方法体系集空基遥感和无人机监测、陆基定点监测、滩浅海两栖船和无人艇平台移动监测、海洋水动力单指标和综合观测站、实验测试及数值模型研究等技术于一体....     

无人机遥感技术在煤田火区调查监测中的应用

利用无人机平台搭载航摄相机、热像仪、摄像机等传感器,在煤田火区开展可见光航空摄影测量、热红外遥感成像和摄像,能发挥低空、灵活、高清低成本的优势,用于编制大比例尺DOM、DSM(DEM)和等温线图,消除了卫星遥感在热红外波段空间分辨率太低和受太阳辐射影响严重的缺陷,极大地提升煤田火区遥感调查的效率和精度。借助于两期或多期无人机遥感成像,可以实现对火区的动态监测、计算灭火施工的土方量,监测灭火效果。实践证明,利用遥感探测技术组合是当前煤火遥感调查最为高效的方法。     

无人机低空摄影测量在黄土滑坡调查评估中的应用

无人机低空摄影测量技术是继遥感和三维激光扫面之后,在三维空间数据领域中又一个可用于大面积、高精度和快速获取三维点云数据的技术方法。随着摄影测量算法的改进和商品化发展,目前该项新技术在国内外广泛应用于各个领域,在地质灾害防治领域的应用也处于不断尝试阶段。结合利用无人机低空摄影测量技术调查甘肃黑方台地区黄土滑坡实例,在简要介绍低空摄影测量的基本原理和数据获取方法的基础上,阐述了该技术在区域黄土滑坡调查(面积为36 km~2)和单体黄土滑坡调查方面的应用效果。结果表明:在区域滑坡调查方面,可以很好地认识其空间分布规律和发育特征;在单体滑坡方面,通过滑坡前后两期低空摄影测量数据分析,很好地认识滑坡的滑前变形迹象和成灾过程。由此可见,低空摄影测量技术在地质灾害防治领域具有广阔应用前景和一定科研价值。     

基于"3S"技术的重庆市北碚区地质灾害评估预测系统

地理信息系统(G IS),遥感(RS),全球定位系统(GPS)技术在自身进一步发展的同时,也日益向集成化,一体化方向发展。“3S”技术一体化为区域地质灾害监测和预防提供了新的技术手段。本文从“3S”技术的集成着手,结合区域地质灾害评估的特点和发展需要,提出基于“3S”技术建立区域地质灾害系统的框架,探讨以“3S”技术为开发平台的区域地质灾害灾情系统的基本原理和方法。     

无人机遥感系统在国土资源执法监察中的应用研究

无人机遥感系统是一种新型的高分辨率影像数据快速获取方式,具有高效快速、精细准确、作业成本低等特点。本文介绍了无人机遥感系统的组成、特点,设计了无人机遥感系统在国土资源执法监察中应用的技术流程,并以芜湖县湾沚镇为航摄区域进行实例验证分析。通过遥感影像的几何校正、空三加密、图像拼接和数据精度分析等数据预处理,套合比对2011年度的卫星影像数据和第二次土地调查的土地利用现状数据库,对国土资源执法监察区域的土地利用变化情况进行了初步评价,取得了较好的效果。     

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。     

区域发展中的土地质量保护探讨——以长三角地区为例

土地质量事关食品安全、生态安全、民生安危,保护和改善土地质量既是生态文明建设的要求,也是提高土地利用和保护水平的内在需要。当前及今后一段时期,应该在促进经济高质量发展的过程中,更加注重土地利用过程中的质量保护,促进土地数量、质量、生态保护"三位一体",实现土地开发利用与生态文明的交融与协调。通过分析区域发展中引发的土地质量问题,以及发达国家土地质量变化的趋势和启示,结合长三角地区的实际情况,提出区域"一体化"发展过程中土地质量保护的思路和措施。     

倾斜摄影测量构建地质数字露头

随着地质研究目标趋向于精细化和复杂化,传统的地质考察手段难以获取地质露头精细化的表征参数。多旋翼无人机和单反相机具有良好的机动性和适应性,可以提供多视角的地质露头影像,倾斜摄影测量技术构建的实景三维模型可以提供精确的三维坐标。利用多旋翼无人机和单反相机采集新疆一间房、断溶体两处地质露头影像,通过倾斜摄影测量技术对两种手段采集的多视角影像进行一体化处理,构建三维数字露头辅助地质考察工作。实践表明:(1)无人机搭载相机适用于大范围的可飞区,单反相机适用于岩溶缝洞、狭窄地带等无人机不易操控区域进行影像采集工作;(2)可以根据不同需要、不同地形选择合适设备灵活采集影像,构建的三维数字露头生动形象,最高分辨率可达毫米级,能够还原野外真实场景,实现地质现象解译的精细化和定量化。     

无人机航测空三点误差分布及像控点对其精度影响机理

无人机以其机动灵活、受天气影响小、快速获取目标区域影像的优势已成为矿区地表形变监测的重要方法,如何提升无人机测量精度是亟需解决的关键问题。在系统分析无人机监测地表点精度影响因素基础上,重点研究了像控点质量对空三点误差分布、精度的影响规律。首先采用大量的重复观测实验的方法,研究揭示了在四周均匀布设像控点条件下,监测点平面位置、高程的误差特性及其分布特征;在此基础上,通过对像控点平面坐标、高程坐标施加随机误差,研究了像控点平面、高程精度与监测点平面、高程精度的对应关系。最后,依据前述研究成果,给出了提升无人机地表沉陷监测精度的策略。研究结果表明,在四周均匀布设像控点条件下,无人机测量点位平面、高程误差符合正态分布规律,但存在一定的系统误差影响;像控点平面坐标、高程坐标对空三解算平面坐标、高程坐标影响具有独立性;通过对多次测量结果进行数字平均可以有效提升测量精度。研究成果为采煤塌陷区无人机高精度监测方案设计提供理论与技术支撑。     

九寨沟地震地质灾害隐患早期识别与分析研究

针对传统地质灾害调查手段难以有效识别高位远程、高植被覆盖下地质灾害隐患问题,本文研究采用InSAR、机载LiDAR、无人机光学遥感等技术,系统开展了九寨沟地震区域地质灾害隐患早期识别工作。通过SAR数据处理、激光点云数据处理、无人机影像处理等过程,构建了一套集成纹理特征、形变特征、形态特征的地质灾害隐患识别遥感解译图谱。通过综合应用多源遥感技术,完成了九寨沟核心景区230 km²范围内的地质灾害隐患早期识别任务,突破了以往地质灾害灾害调查灾害隐患看不见、看不清、看不准的难题,提高了该区域地质灾害隐患识别的成功率。研究表明,综合应用InSAR、机载LiDAR、无人机遥感等探测技术可以有效提高艰险复杂山地环境地质灾害隐患的识别率,可以为地质灾害隐患早期识别提供技术支撑。     

“空-天-地”一体化技术在滑坡隐患早期识别中的应用——以兰州普兰太公司滑坡为例

长时间序列SBAS-InSAR形变监测,能够减弱误差带来的影响,提高监测精度,有效识别地质灾害隐患。研究获取了兰州地区2019年9月至2020年4月的L波段升轨ALOS-2编程数据,利用"空-天-地"一体化地质灾害监测体系,基于小基线集（SBAS-InSAR）技术对兰州市普兰太有限公司滑坡进行了有效识别。经现场核查,滑坡宏观变形迹象明显,并与同期C波段Sentinel-1A升轨数据处理对比分析,表明基于L波段的SBAS-InSAR形变监测在兰州市典型滑坡早期识别中发挥了很好的作用,可以在区域滑坡早期识别中推广应用。     

基于无人机载LiDAR的采煤沉陷监测技术方法——以宁东煤矿基地马连台煤矿为例

探索采煤地表沉陷的高新监测技术方法是推动采煤沉陷监测的重要工作,无人机载LiDAR采煤塌陷监测技术是无人机与LiDAR构建的一种新型低空三维空间测量技术。以宁东煤炭基地马莲台煤矿采煤沉陷区为例,采用无人机机载LiDAR监测技术获取了2017年4月及8月2期三维点云数据,通过数据三维建模和沉降信息提取,得到了地面沉陷情况的三维立体图,监测出了3处地面沉降区,并利用实测水准点和已有GPS自动监测站数据,对该技术监测地面沉降的精度进行评估。研究结果表明,无人机机载LiDAR监测技术方法可满足采煤塌陷的立体监测需求,具有机动灵活、成本低、效率高、精度高等特点,未来可在类似地区推广应用。     

缓倾红层地区岩质崩塌基本特征及成因机理初步分析——以四川洪雅铁匠湾崩塌为例CSCD

红层区常发育缓倾角岩质边坡,因其软硬相间的岩性组合,地质灾害频发,灾害严重。基于光学卫星遥感、无人机航空摄影测量、现场调查等天空地一体化的技术手段,以2021年4月5日发生的四川洪雅铁匠湾缓倾角红层岩质崩塌为研究对象,探讨了崩塌的基本特征和成因机理,分析了铁匠湾陡崖区崩塌灾害发展趋势,以期为红层区类似灾害的研究提供资料支撑。结果表明:铁匠湾崩塌可分为主崩塌区和崩塌影响区两个区域,其中主崩塌区包括崩源区1处、铲刮区1处、堆积区1处、流水二次搬运堆积区1处,崩塌影响区包括潜在崩源区1处、扰动变形区5处。崩塌源区具有“上硬下软”的岩石组合,岩体发育两组近于垂直的优势结构面,2013年已表现出变形迹象,在降雨、温差的持续作用下导致源区危岩体的最终失稳垮塌,巨大的冲击力作用于危岩体下方的老崩塌堆积体和基岩,引起崩塌-碎屑流灾害链。在光学遥感影像解译和野外调查的基础上,认为铁匠湾崩塌存在二次崩塌的风险,在崩塌邻区识别出类似崩塌隐患点6处,建议采用无人机、机载LiDAR等技术手段开展铁匠湾陡崖区崩塌隐患的早期识别与持续监测。     

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。