[发明专利]一种基于无人机的结构面产状及性状的多角度识别方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机难以近观的结构面空间展布及性状的多角度识别方法，该方法包括以下步骤：1)确定结构面范围；2）利用无人机对确定范围的结构面进行拍照；3）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位置、长度、产状及性状该方法通过无人机对结构面进行多角度拍摄，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，对三维实体影像进行地质解译，识别结构面空间展布及性状。本发明解决了难以近观结构面空间展布及性状无法识别的问题，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结构面空间展布及性状的多角度识别方法。

背景技术

边坡及洞室的稳定性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结构面的基本特征，如何查明结构面空间展布及性状，以判断结构面的分布位置及物理力学性质，是工程勘察领域中一个重要技术难题。

难以近观结构面的空间展布及性状的确定，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，如何准确确定结构面空间展布及性状，以此判别、计算边坡或洞室顶拱及边墙的稳定性，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。通常采用望远镜、照相或蜘蛛人识别，在此过程中，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、全面的确定结构面空间展布及性状的方法。

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结构面空间展布及性状的多角度识别方法，解决工程勘察过程中大型高陡边坡及洞室内结构面空间展布及性状近距离实测难度大，容易误判、漏判、甚至无法判断的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无人机的结构面空间展布及性状的多角度识别方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

1)确定结构面范围；

1.1)确定需要识别结构面所在边坡或洞室的高程、桩号范围及走向；

1.2)在确定范围内选取6至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的结构面进行拍照；

2.1）根据确定的范围规划无人机飞行航线；

2.2）无人机飞行拍摄时，每次起始端需重复拍摄2张照片，控制无人机移动，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）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位置、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；

4.3）读取结构面上不在一条直线上三点的空间坐标，根据3点空间坐标，计算结构面的倾向和倾角；

4.4）根据无人机拍摄的多角度的近景照片，确定结构面充填物，以明确结构面性状。

按上述方案，所述步骤3）中，具体如下：

3.1）将拍摄的照片和基准点测量资料存放至一个文件夹内；