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　　——無(wú)人機(jī)傾斜攝影在海島地質(zhì)調(diào)查中的新應(yīng)用

　　◎? 黃誠(chéng) 湯偉 辛卓

　　傳統(tǒng)的海島地質(zhì)調(diào)查方法如登島人工調(diào)查,、船載作業(yè)等，受地形,、地貌復(fù)雜因素和開(kāi)發(fā)程度影響,，面臨較大困難。20世紀(jì)90年代以來(lái),，衛(wèi)星遙感技術(shù)逐步在海島地質(zhì)調(diào)查工作中獲得了較好的應(yīng)用效果,，如利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行大比例尺海島（礁）測(cè)繪、利用高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)海島動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),、應(yīng)用遙感影像對(duì)人類活動(dòng)特征進(jìn)行識(shí)別等,。

　　衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展為海島綜合調(diào)查帶來(lái)了極大便利，具有空間分辨率高,、定位精確和地物信息豐富等優(yōu)勢(shì),，但也存在諸如歷史數(shù)據(jù)質(zhì)量良莠不齊（受云層和潮位影響）、現(xiàn)勢(shì)性和分辨率不能滿足高精度和高時(shí)效調(diào)查需要,、只能獲取正射影像等不足,。無(wú)人機(jī)低空傾斜攝影是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的測(cè)量技術(shù)，取得了很好的實(shí)際應(yīng)用效果,，展示了廣泛的應(yīng)用前景,。

　　近年來(lái)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?？诤Ｑ蟮刭|(zhì)調(diào)查中心（以下簡(jiǎn)稱“?？谥行摹保┤齺喓u礁項(xiàng)目便利用低空無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，對(duì)三亞市蜈支洲島開(kāi)展全方位傾斜攝影測(cè)量工作,，并建立了蜈支洲島三維實(shí)景模型,。技術(shù)人員基于該模型，結(jié)合實(shí)測(cè)資料,，提取了蜈支洲島的基礎(chǔ)地質(zhì),、環(huán)境地質(zhì),、旅游地質(zhì)及災(zāi)害地質(zhì)等信息，以此為蜈支洲島的空間規(guī)劃,、開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)保護(hù)修復(fù)提供決策依據(jù),，成功將無(wú)人機(jī)應(yīng)用與海島地質(zhì)調(diào)查進(jìn)行了融合，為將來(lái)開(kāi)展同類工作提供了參考,。

　　測(cè)量過(guò)程采用的是飛馬D20型無(wú)人機(jī)，搭載1.2億像素的D-OP3000模塊相機(jī)鏡頭（其中1個(gè)為正射鏡頭,，其余為傾斜鏡頭）,。無(wú)人機(jī)按照預(yù)先規(guī)劃好的航線進(jìn)行攝影，隨后技術(shù)人員應(yīng)用Smart3D將獲取的不同角度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,，建立了蜈支洲島的實(shí)景三維模型圖,。

　　蜈支洲島地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布圖

　　蜈支洲島線性構(gòu)造及球狀風(fēng)化信息提取

　　通過(guò)對(duì)數(shù)字正射影像進(jìn)行解譯，可以清晰識(shí)別出NW,、NE和近SN向三組線性斷裂及部分環(huán)形斷裂（如下圖）,。這些線性斷裂多沿著節(jié)理發(fā)育，規(guī)模不一,，其中NW向斷裂占據(jù)主導(dǎo)地位,。NW向斷裂走向301°~333°，傾角近直立,；NE向斷裂走向40°~48°之間,，傾角78°~86°；近SN向斷裂走向342°~353°,，傾角76°~82°,。沿NW向和近SN向斷裂發(fā)育了多處基性巖脈，其寬度在0.5米~-2.4米之間,，表現(xiàn)為巖墻群形態(tài),，巖性為輝綠巖。環(huán)形斷裂可能是蜈支洲島上后期侵位的花崗巖體所致,。

　　蜈支洲島是一個(gè)花崗巖型海島,，除北部被少量第四系紀(jì)沉積物覆蓋以外，其余部分均為花崗巖,?；◢弾r的球狀風(fēng)化現(xiàn)象在自然界比較常見(jiàn)，一般認(rèn)為,，其成因?yàn)閹r體早期受三維裂隙控制形成四方塊體,，由于棱角突出，易受風(fēng)化,，故棱角逐漸縮減,，最終趨向球形,。應(yīng)用實(shí)景三維模型，在蜈支洲島上能夠比較快捷地發(fā)現(xiàn)球狀風(fēng)化發(fā)育的各個(gè)階段,。

　　蜈支洲島島岸球狀風(fēng)化4個(gè)不同發(fā)育階段

　　蜈支洲島的岸線資源及土地開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

　　蜈支洲島岸線類型主要為基巖岸線,、砂質(zhì)岸線和人工岸線。其中基巖岸線除海島西北角以外幾乎遍布全島,，總長(zhǎng)度約5.38千米,。砂質(zhì)岸線分布于海島北側(cè)及西北角，總長(zhǎng)度約1.08千米,。人工岸線主要為夏,、冬兩季碼頭修筑時(shí)所形成的地基及少部分人工構(gòu)筑的防波堤提，分布于海島西北角,。

　　按照GB/ T21010-2017土地利用現(xiàn)狀分類方案,，將蜈支洲島土地利用狀況劃分為喬木林地、灌木林地,、建設(shè)用地等10類,。其中喬木林地分布面積最大，為0.64平方千米,；其次為灌木林地,，0.12平方千米；建設(shè)用地面積為0.06平方千米,。

　　蜈支洲島地災(zāi)隱患點(diǎn)

　　海島地質(zhì)災(zāi)害是指對(duì)海島地質(zhì),、生態(tài)環(huán)境和地貌景觀造成破壞，或直接或間接對(duì)海島人民生命財(cái)產(chǎn)造成直接損失的,，分布于島陸,、島岸、環(huán)島近岸海域的地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用,。本次工作基于實(shí)景三維模型,，獲取了蜈支洲島岸崩塌、海岸侵蝕等地質(zhì)災(zāi)害信息,，共發(fā)現(xiàn)崩塌風(fēng)險(xiǎn)隱患點(diǎn)5處,；海岸侵蝕隱患點(diǎn)7處。

　　我們可以發(fā)現(xiàn),，與衛(wèi)星遙感技術(shù)相比,，無(wú)人機(jī)低空傾斜攝影技術(shù)在海島綜合地質(zhì)調(diào)查方面優(yōu)勢(shì)明顯：（1）可以有效規(guī)避云彩和潮汐影響，獲取海島高質(zhì)量光學(xué)影像,；（2）信息提取的效率高,，可搭載多臺(tái)攝像機(jī)獲取不同角度影像，實(shí)現(xiàn)三維實(shí)景建模；（3）可以針對(duì)具體目標(biāo)反復(fù)拍攝,，提高重點(diǎn)調(diào)查精度,；（4）操作簡(jiǎn)單，成本低,，無(wú)人機(jī)可根據(jù)設(shè)計(jì)好的航線自動(dòng)采集相關(guān)數(shù)據(jù),；（5）可實(shí)施高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)調(diào)查任務(wù)，對(duì)于人員無(wú)法到達(dá)的危險(xiǎn)區(qū)域,，應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),。可以看出,，小小無(wú)人機(jī)在海島地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域未來(lái)必將大有可為,。

　　（作者單位：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?？诤Ｑ蟮刭|(zhì)調(diào)查中心）