无人机贴近摄影技术在高陡边坡的三维重建与结构面识别中的应用

学术精汇

作者：

王林峰1 2 蒋辉1 2 唐宁1 2 黄晓明3 谭国金4

作者单位：

1. 重庆交通大学山区公路水运交通地质减灾重庆市高校市级重点实验室2. 重庆交通大学河海学院3. 东南大学交通学院4. 吉林大学交通学院

摘要：

地质灾害调查可及时发现隐患、发出预警，避免生命财产损失。为解决高陡边坡调查风险高、效率低等问题，提出了基于无人机贴近摄影的高陡边坡三维重建与结构面识别方法。以重庆南川甑子岩为例，首先通过无人机贴近摄影和航线补充摄影获取高清航拍图，利用SFM-MVS算法构建精细三维模型和三维点云；然后提出自适应KNN算法，提高点云共面性检测通过率，通过最小二乘法拟合最佳平面方程，利用遗传退火模糊C算法实现点云聚类；最后根据点云协方差矩阵特征值和特征向量反算点云平面参数和法向量，并完成结构面识别和结构面产状参数提取。结果表明点云共面性检测通过率达99.6%，识别产状最大差值仅为4.82°。研究成果可为高陡边坡地质信息快速获取、稳定性评价及防灾减灾提供思路。

关键词：

无人机贴近摄影高陡边坡共面性检测三维重建结构面

刊期：

2025，1（36）

所属栏目：

技术方法与防治工程

基金资助：

国家自然科学基金联合基金项目(U22A20600),国家重点研发计划课题项目(2021YFB2600604,2021YFB2600600),重庆交通大学研究生科研创新项目(2022B0005)

分类号：

P694

DOI：

10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202309014

页数：

页码：

92-100

来源期刊

中国地质灾害与防治学报

The Chinese Journal of Geological Hazard and Control