[发明专利]一种基于无人机的块体识别方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的块体识别方法，包括以下步骤：1)确定块体范围；2)利用无人机对确定范围块体的结构面拍照；3)根据拍摄的照片及基准点信息，利用Smart3DCapture软件形成三维实体影像图；4)对三维实体影像图进行地质解译，确定结构面空间出露长度、产状及性状；5)计算块体方量、最大水平埋深及稳定性。本发明方法通过无人机对块体进行多角度拍摄，结合测量控制坐标网络，利用Smart3D软件对照片进行处理形成三维实体影像图，对三维实体影像图进行地质解译，识别构成块体的结构面空间展布及性状，计算确定块体的稳定性。本发明解决了难以近观块体无法识别的问题，为研究高边坡及大跨度高边墙洞室岩体稳定性提供了基础资料。

技术领域

本发明涉及工程勘探技术，尤其涉及一种基于无人机的块体识别方法。

背景技术

高位自然边坡及大跨度洞室高边墙的局部稳定性问题是工程勘察设计过程中首要面对的重大工程问题，其中最重要的基础工作就是确定块体的基本特征，如何查明构成块体的结构面空间展布及性状，以判断块体的边界及稳定性，是工程勘察领域中一个重要技术问题。

难以近观块体的特征，一直是地质勘察过程的主要技术难题，尤其是在高陡边坡及大型洞室勘察中，如何准确确定构成块体的结构面空间展布及性状，以此判别、计算块体的稳定性，为设计提供可靠的地质资料，成为工程地质勘察的重要课题之一。

难以近观块体的特征，通常采用望远镜、照相或蜘蛛人识别，在此过程中，构成块体的结构面空间展布或性状容易漏判、误判、有的情况甚至根本无法识别，且还存在很大的安全隐患。基于此，有必要提供一种安全、可靠、全面的确定块体特征的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于无人机的块体识别方法，解决工程勘察过程中高位自然边坡及大型洞室内块体的特征近距离实测难度大，容易误判、漏判的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无人机的块体识别方法，包括如下步骤：

1)确定块体范围；

1.1)确定需要识别块体所在边坡或洞室的高程、桩号范围及走向；

1.2)在确定的边坡范围内选取6-8个基准点；

1.3)利用免棱镜的全站仪对选取的基准点进行测量，测量基准点的坐标及高程；

2)利用无人机对确定范围块体的结构面拍照；

2.1)根据确定范围规划无人机飞行航线；

2.2)飞行时，每次起始端需重复拍摄2张照片，移动无人机，依次拍摄，直至终点，相邻两张照片重合度不小于70％，终止端也需重复拍摄2张照片；

2.3)对确定范围的结构面分别实施远景、中景，近景及多角度拍摄；

3)根据拍摄的照片及基准点信息，利用Smart3DCapture软件形成三维实体影像图；

3.1)将拍摄的照片及基准点测量资料存放至一个文件夹内；

3.2)编辑生成照片及基准点信息文本，文本中包含基准测点的编号、坐标、高程、照片编号；

3.3)将照片及文本导入Smart3D软件，生成带有空间坐标的三维实体影像图；

4)对三维实体影像图进行地质解译，确定结构面空间出露长度、产状及性状；

4.1)Smart3DCapture软件打开三维实体影像图，选取需要识别的结构面；

4.2)读取结构面出露端点空间坐标，明确结构面出露位置，根据空间2点坐标,计算结构面的出露长度；