[发明专利]一种岩溶坡立谷参数测量方法

说明书

本发明提供一种岩溶坡立谷参数测量方法，属于无人机测绘技术领域。包括以下步骤：基于卫星遥感数据解译岩溶坡立谷地貌；根据地形、地貌、分辨率确定数据采集区域，划定仿地飞行范围并进行航线规划；采用智能航线规划飞行拍摄和人工操控飞行拍摄两种方式综合采集数据；航拍图像处理；坡立谷参数测量及分析。本发明可以获得坡立谷及其周边岩溶地貌全貌，解决了人工无法测量或测量不准确的问题，得到了全覆盖、高精度、多视角的岩溶坡立谷地貌数据，测量参数全面、准确度高，为岩溶坡立谷地貌的刻画、保护、开发利用提供了永久的测量数据。

【技术领域】

本发明涉及无人机测绘技术领域，具体涉及一种岩溶坡立谷参数测量方法。

【背景技术】

岩溶坡立谷是岩溶地区的溶蚀谷地，溶蚀谷地宽1km以上，长10km以上，谷地两侧多被峰林夹峙，谷坡急陡，但谷底平坦，横剖面如槽形，又称槽谷。谷地内常有过境河穿过，由谷地一端流出，至另一端潜入地下。在河流作用下，谷地不仅迅速扩大，而且堆积了较厚层的冲积物，是典型的岩溶地貌类型之一，岩溶坡立谷平面形态、长轴长度和坡立谷走向、短轴长度、高度、体积、陡坡坡度等参数是岩溶坡立谷保护和开发利用的基础数据。

目前岩溶坡立谷地貌测量方法主要通过工作人员野外现场进行测量，其主要步骤为：确定沿测量方向、限定测量范围、在测量范围内铺设坐标控制尺，使用激光测距仪、全站仪等设备进行谷地的参数测量，采用相机拍摄测量范围内坡立谷的形态照片。在地貌测量过程中，工作人员现场测量的工作量大，遇到山高路陡难以找到制高点时，往往无法全面采集岩溶坡立谷形态数据，整个测量工作周期长，精度低，由于测量人员对坡立谷地貌认识经验不同，加上测量条件限制，往往测量结果难以重复和标准化，导致所测坡立谷地貌参数偏差大，难以实际应用。

测绘无人机的发展和成熟，适应了大面积和复杂危险地形的测绘需求。尤其近些年来，小型无人机技术得到了突飞猛进地发展，具有成本低、人员安全风险低、超视距飞行、搭载技术设备多样性、操控简单、工作效能高等特点，目前大量应用于数字城市建设、工程地质勘察等领域，极大地提高了作业效率。然而，如何利用无人机测绘技术对岩溶坡立谷相关地貌参数进行测绘，目前还没有相关报道。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种岩溶坡立谷参数测量方法，本发明的方法结合坡立谷的地貌特性，利用优化的卫星遥感解译、无人机测绘和图像处理等技术，能够测量岩溶坡立谷全貌，实现坡立谷地貌参数标准化测量，具有效率高、测量全面准确、操作简单的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种岩溶坡立谷参数测量方法，包括以下步骤：

S1，岩溶坡立谷地貌卫星遥感解译：收集待测岩溶区域的资料，包括卫星数据、地形数据和地质资料，对卫星遥感影像进行处理，综合解译待测岩溶区域的典型坡立谷地貌；

S2，无人机数据采集：采用无人机作为数据采集平台；首先室内确定岩溶坡立谷地貌数据采集区域，并进行航线规划，将设计好的航线导入无人机后，操控无人机按照规划的航线进行无人机倾斜摄影测量，智能采集数据；地形起伏大的区域采用仿地飞行方式获取测量区域的数据；部分难以覆盖的区域采用人工手动飞行补充航拍数据；

S3，航拍图像处理：采用图像处理软件对无人机拍摄的照片进行去云雾处理，保证照片清晰，采用Context Capture软件按照流程处理无人机采集的数据，选择2000国家大地坐标系，进行空三解算，生成岩溶坡立谷地貌的正射影像、数字地表模型、三维模型和点云；

S4，坡立谷参数测量及分析：对步骤S3得到的坡立谷地貌模型进行切割，识别并提取坡立谷单体，进行岩溶坡立谷地貌参数测量。

进一步地，所述步骤S1中的卫星数据来自landsat卫星和高分一号卫星，卫星遥感影像处理和综合解译包含以下过程：