基于无人机倾斜摄影测量技术的城镇低效用地再开发调查研究

再开发调查研究

孙国强，潘学鹏

海南集思勘测规划设计有限公司，海南 海口 570100

摘  要：结合昌江黎族自治县的情况探讨运用该技术的影像采集所获高分辨率影像，经由三维建模技术能够对低效用地的摸底和认定工作更加直观高效，可助力城镇化发展中的土地集约利用系列工作。关键词：无人机倾斜摄影测量技术；城镇化；城镇低效用地再开发中图分类号：P22 文献标志码：B 文章编号：1006-20（2019）12-0055-02

Survey and Research on Urban Inefficient Land Redevelopment Based 

on Uav Tilt Photogrammetry Technology

Sun Guoqiang， Pan Xuepeng

Hainan Jisi Survey Planning and Design Co.， LTD.， Haikou， Hainan 570100

Abstract：Based on the situation of changjiang li autonomous county， this paper discusses the use of high-resolution images obtained from the image acquisition of this technology.Through three-dimensional modeling

technology， the work of exploring and identifying inefficient land use can be more intuitive and efficient， which can help the intensive use of land in the development of urbanization.Key words：Uav tilt photogrammetry technology；Urbanization；Redevelopment of inefficient urban land1 无人机倾斜摄影测量技术概述

无人机作为一种无线电遥控设备及自动程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机对于数据的勘测及分析，具备了较高可靠性、多样组合性以及机动灵活性。现如今我国共计有300多家从事无人机行业的企业，但是尚未形成比较配套的齐全销售服务体系。随着我国近些年科技水平的不断提升，以及市场需求的逐步扩张，无人机领域技术获得了不断创新改良。无人机的遥感技术作为以电磁波理论为依据，运用多种传感器设备能够实现对远距离目标的辐射及反射电磁波信息收集、处理及成像，实现对地面的探测及识别综合技术。遥感技术的不断创新改良是为了能够对现实问题的高效解决，但是就现阶段来讲，遥感数据分析的精准度还尚且亟待提升，应用效率也普遍较低。无人机倾斜摄影测量技术突破了传统正摄影像仅仅基于垂直视角拍摄的技术局限，能够架载多台传感器设备或单台多角度安置的多镜头系统设备，基于垂直、倾斜的不同角度完成影像采集。该技术很大程度的拓展了遥感影像运用领域，例如在城镇低效用地在开发调查工作中。通过运用无人机倾斜摄影测量技术，能够对调查地区的具体低效用地分布情况、区位特征、面积、权属及用地可利用程度，还有用地的适宜开发情况完成识别和记录，用于后续调查和分析工作，将倾斜摄影系统获取到的海量栅格影像数据汇总录入至影像处理系统内经由一系列的

运算、处理创建三维模型，真正实现了自动化、动态化管理生产流程。

2 无人机平台航测技术辅助基础数据获取

通过对于该技术的发展及具体研究方向，对倾斜摄影的有关概念加以了解基础之上，收集相关资料结合网络数据资料，将无人机倾斜摄影测量技术运用于实践中。结合已知资料对于昌江黎族自治县的城镇低效用地展开了实地调查，并且整理相关数据资料生产影像数据三维建模。

本文主要选择了在昌江黎族自治县选择约20km2区域，按DJI M600Pro旋翼无人机的续航时间一般为25-45分钟左右计算。运用无人机完成航拍前期，通过借助无人机飞控系统，对飞机的飞行计划、飞行高度、重叠度、飞行姿态等设置，并结合项目研究的具体精度参数，完成包含上述工作区域影像资料获取、相片控制点测量等有关室外工作之后，运用三维影像建模处理平台自动化处理高分辨率影像。选用无人机获取高精度三维场景，基于多角度完成航空拍摄，获取了全面完整的地物信息，将高分辨率影像作为调查的主要数据源。通过运用倾斜摄影测量处理数据，构建模型生成密集点云之后输出OSGB格式的三维模型成果。运用三维模型完成三维建模，采用多视觉匹配、几何处理、构建TIN以及自动赋予纹理、单体化多环节最终完成三维模型成果的输出。通过运用Google Earth数字城市卫星图像和收集到的本区域其他时相的影像资料，初步整合所调查获取的相关数据，判断工作区域内地的低效用地地块的布局情况，发现该地区目前存在用地不合理、布局粗放的土地利用特征。通过运用倾斜摄影三维建模成（下转第57页）

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作者简介：孙国强（1983-），男，河南正阳人，工程师，研究方向：无人机倾斜摄影方向的航空摄影测量在土地调查和土地勘测工作中的应用。

2019年12月江西建材规划设计与勘察成，为花岗岩与凝灰熔岩两种岩性交界区。2 花岗岩穿插凝灰熔岩的原因分析

2.1 两种岩性交界区花岗岩穿插于凝灰熔岩中存在的原因分析

①拟建场地位于厦门市仙岳山东端，原始地貌单元为山麓缓坡地貌，据区域地质图（见下图）及钻探揭露显示，该处位于花岗岩与凝灰熔岩交界处；②凝灰熔岩属喷出岩，而花岗岩属侵入岩，由于岩浆侵入作用通常发生在火山喷发作用之后且没有规律可询；③花岗岩穿插于凝灰熔岩中两种岩性风化不均匀，导致局部地段软硬互层存在；④现场业主及工程建筑监理技术人员均不具备勘察专业知识，只依勘察纲要进行确认孔深度，不能灵活变通，未能在穿插及基岩面起伏大的区域适当增加钻孔深度确保全断面进入两种岩性穿插的中微风化岩层内。2.2 地下室底板持力层中风化基岩裸露处存在基岩裂隙水自冒的原因分析

勘察期间，各钻孔均遇见地下水，主要赋存于场地第四系各土层的孔隙及基岩风化带的裂隙中。地下水类型主要属孔隙、裂隙潜水。主要受大气降水及地表水补给，水位随季节性变化较大。基岩各风化带内所赋存的地下水属裂隙潜水，受构造及节理控制，未形成连续、稳定水面，主要受上层潜水及地下水侧向补给。场地内各地层含水量不大。场地地下水主要通过蒸发及自西北向东南径流的方式排泄。本次勘察也按规范要求现场做了渗透试验和抽水试验以了解各地层的渗透性能，但不排除钻孔之间有存在裂隙发育地段富水性较大的可能；故只做渗透及抽水试验不能完全反应基坑开挖后的地下水富水真实情况。

3 花岗岩穿插凝灰熔岩中岩体风化不均匀及地下基岩裂隙水对工程的危害

（1）在西北角花岗岩穿插于凝灰熔岩区域进行抗浮锚杆施工时，发现地下室底板下2m处（地下室底板顶已爆破6m厚的中风化岩）发现有宽3m的带状软弱土层呈南北走向分布，基础持力层下伏有软弱土存在时，可造成局部沉降量过大，基础失去支撑而产生相对位移，当抗拉、抗剪强度不足以抵抗变形时，上部结构将出现破坏并引起重大质量事故。

（2）本工程总体地势呈北高南低，基岩埋藏变化也是北浅南深，故本工程基础型式在南端基岩埋藏较深处采用人工挖孔桩方案；在北侧地下室底板直接裸露处采用片筏基础方案；基

坑西北两侧均紧临高档别墅住宅区，东侧厦禾路下有地铁1号

线通过；裸露基岩有自冒裂隙水对地下室抗浮设计及降水对工程施工及周边建筑、道路影响大，可能造成无主体结构的纯地下室底板隆起、开裂等不良后果。4 对潜在危害的处理方式与方法

（1）对花岗岩穿插于凝灰熔岩岩体风化不均匀区域，在勘察期间应对其区域进行钻孔加密，建议每个承台或单桩单孔进行勘察，适当增加进行持力层深度，以确保桩基或天然地基持力层下伏无软弱地层分布；（2）在勘察前应参考临近场地工程经验对业主进行详细讲解对每个承台或单桩单孔进行勘察的必要性，勘察费用对总投资来讲占比非常少，如勘察不详细事后再补救，将对工程安全、质量、投资造成巨大损失；（3）地下水渗透性及富水性应在钻探期间进行采取土试样进行渗透试验和抽水试验结合现场地球物理勘查方法进一步查明各土层渗透性能和岩体裂隙分布情况及各岩土层的富水性，以确保地下室及工程桩施工过程中降水对周边环境的影响降到最低。（4）地下室底板位于裸露基岩且裂隙发育有基岩裂隙水自冒时，应及时与设计单位沟通，加强对地下室进行抗浮设计，避免地下室整体上浮、局部开裂等重大质量事故。5 结语

（1）在地质变化复杂区域，特别是多种岩性分布区域勘察时宜采用加密钻探点间距或进行单桩单孔及适当增加钻孔深度是非常重要和必要的。

（2）地下室底板持力层直接位于基岩且有基岩裂隙发育有自冒泉时，应对基坑及周边地层采用地球物理勘查方法进一步查明各土层及岩体裂隙的富水性也是必要的。

（3）对重要工程及位于山坡坡角处的复杂工程场地，应选择多种勘察方式及方法相结合进行勘察。参考文献

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建筑工业出版社，2009.［2］工程地质手册：编委会编.-4版［S］.北京：中国建筑工业出版社，

2007.

［3］建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）［S］.北京：中国建筑工业出版

社，2008.

（上接第55页）果应用软件（如SV360等），可开展对工作区域内的地块图斑勾绘、地物特征提取和面积量算等工作，最终能够综合反应工作区的土地资源利用状况。3 无人机倾斜摄影测量技术未来展望

本文通过研究基于无人机倾斜摄影测量技术下的城镇低效土地再开发调查研究，该技术能够针对研究区域的相关影像数据资料进行快速精准获取，并且对包含调查区域内的地物详细信息进行构建三维模型，最终土地利用现状情况均能够得到清晰和直观的反应，为城镇低效用地的认定、划定和后续分析提供了详细的基础资料。这一项目主要以昌江黎族自治县的城镇低效用地具体情况为研究区域，运用了无人机平台搭载倾斜摄影相机进行遥感倾斜摄影采集法、三维建模自动化处理软件、三维建模技术，针对调查地区的具体低效用地情况高效直观的综合展示，也为开发该区域提供了科学依据。随着技术研究的逐步深入运用了遥感技术、无人机技术、多镜头摄影技术、GPS差分定位技术等，达到了智能化、自动化和专业化获取包含土地以及地上建筑物、构筑物等附着物等情况相关信息的需求。

4 结语

本文发现通过运用无人机倾斜摄影测量技术，能够比较精准且高效的针对城镇低效土地再开发工作，开展具体情况的前期调查摸底，获得更加专业、详尽、翔实和全面的基础数据，突破传统测绘乃至传统正射遥感的复杂度及难度技术局限，提高真实效果及测绘精准度。利用三维建模技术，能够更加直观的展现昌江黎族自治县的城镇低效用地分布等具体情况，最终为该调查区域的低效用地再开发总体工作提供可用性和适用性极强的基础影像资料。参考文献

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