大疆無人機在邊坡應急測繪領域中的應用介紹

項目背景





邊坡巖土體往往呈現出非均質性與各向異性特性，在開挖、堆載、降雨、河流沖刷、庫水位升降與地震等外部荷載作用下很容易進入局部或瞬態變形乃至失穩滑動。我國每年由于巖土體失穩而引發的大小滑坡時有發生，由此造成的經濟損失高達100-200億元，因暴雨、地震能引發的各類滑坡災害至上世紀90年代累計死亡超過10萬人。因此，對于邊坡工程特別是大型復雜邊坡，除了進行常規的工程地質調查、測繪、勘探、試驗和穩定性評價外，應當及時有效地開展邊坡工程的動態監測，預測邊坡失穩的可能性和滑坡的危險性，并提出相應的防災減災措施，對于確保國民經濟發展與保障人民群眾生命財產安全具有重大意義。邊坡工程主要應用在交通、建筑、水利和礦山等各個建設領域中。












甲方需求
快速查看山體滑坡現場環境，獲取全景影像，建立三維模型，確認受災現場情況及面積。







甲方用途

通過全景影像，快速獲取滑坡位置，滑坡嚴重程度，是否會影響周邊道路及行人安全。建立三維模型數據成果，準確測量滑坡面積，土方量，向指揮部展示現場情況，為工作人員制定詳細的解決方案提供依據。

測基本情況

測區主要是山體，臨近高速公路，山體較高，坡度較大，山頂有高壓線塔。






項目難點

1. 作業環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，對時效性要求較高，需快速獲取測區詳細數據




傳統測繪的痛點

傳統測繪需要人工攜帶GPS，照相機等設備爬山，找到滑坡位置并采集受災范圍數據，拍照記錄，費時費力。山體滑坡現場，存在發生再次塌方的可能性，現場工作人員的安全也難以保證。




采用的設備以及后處理軟件




1.本次項目采用M30T一臺、精靈 4 RTK一臺 

一體化飛行平臺，M30T 及 M30 兩個版本，多傳感器混合云臺相機，負載不可拆卸。快速部署、超小體積、41 min續航、IP55防護等級，為行業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、安全隱私等多個功能集，主要應用于安防、應急消防、電力/油氣巡檢、水利等......






精靈Phantom 4 RTK是一款小型高精度航測多旋翼無人機。將厘米級導航定位系統、高性能成像系統及新一代OcuSync高清圖傳系統結合，集成在小巧便攜的機身中，提升了航測精度和效率，降低了作業難度和成本，為低空攝影測量提供高精度一體化免相控解決方案。






2.數據處理軟件使用大疆智圖










整體作業方案




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，確認災害大致位置及影響范圍，通過4800萬像素變焦相機，拍攝滑坡位置高清圖片，隨后飛至高空，確認后續P4R航線執行的安全高度。




2.P4R采集三維照片

P4R無人機執行3D井字航線，快速采集測區范圍三維照片，大疆智圖軟件現場快速處理P4R數據并生成三維模型，現場測量滑坡范圍面積大小，坍塌土方量等數據。




3.大疆智圖處理數據并生成三維模型




人員以及時間投入

1.外業數據采集人員兩名，一名負責飛行M30T采集全景影像及現場滑坡體高清照片，一名飛行P4R采集三維數據。內業處理人員一名

2.整個項目花費時間3個小時，M3OT飛行一個架次，時長35分鐘。P4R三維數據采集飛行3個架次，用時1.3小時。大疆智圖軟件處理三維數據花費1.5小時。

項目成果



單張照片



全景影像





三維模型







甲方評價


大疆無人機機動靈活、成本低廉、風險小、實時性強，可以廣泛深入地應用于各種環境條件下的地質災害調查。三維模型數據為準確評估山區滑坡受災情況提供了客觀數據，提高了工作效率。

大疆航測解決方案的優勢

經緯M30系列無人機小巧便攜，對于起降場地要求較低，安裝簡單，可在現場快速起飛，獲取相應數據，M30T 六向避障，防護等級高，可在中雨及7級風內安全飛行。大疆智圖搭配P4R無人機，可以邊飛邊建模，時效性高，可以快速獲取測區三維模型的數據，尤其適合應急測繪。