近海滩涂地区通过三维建模监测道路高程变化的案例

作者:中科北纬 2019-05-22 来源:中科北纬

项目背景

  项目区地处渤海湾附近,考虑潮汐荷载循环变化过程中对近海道路衬砌的疲劳损伤过程,以及应力渗流耦合作用下潮汐荷载对道路衬砌和围岩稳定性的影响,有必要对近海重要交通道路进行高程变化监测,实时掌握这些地质变化的过程,以达到减轻或防止灾害发生的目的。尽可能地减少生命和财产的损失,并保证持续的安全生产。

沿海滩涂

项目内容

  传统RTK作业外业工作量大,成本投入大,时间周期较长,成果单一,且该地区潮汐现象多样,水文条件复杂,沿岸为淤泥质平原海岸,泥深过膝,极为不利于人员实施。所以计划通过无人机倾斜摄影三维建模技术,获取该滩涂地区三维模型成果,基于模型成果提取数字高程模型,同历史高程模型数据进行周期性对比,分析判断重点区域的地质变化情况。

成果要求

  •   实景三维模型成果
  •   精度优于10cm数字高程模型
  •   优于5cm地面分辨率数字正射影像

项目实施概况

  测区范围

道路左右1公里范围内
道路左右1公里范围内

  作业现场因为时间尚早,尚未完全退潮。

  虽然有提前打了预防针,但作业现场情况依旧不乐观。

  作为北方人的小编以为滩涂应该是下面的这个样子。

  等退潮的同时,进行飞行前准备。

喷绘像控标志——带差分无人机
喷绘像控标志——带差分无人机

像控布设

  飞行准备的同时进行像控布设,从岸上观测,虽然近处水并没有全部退下,但是远处已经露出裸露。表,计划从远处海水已退部分开始布设,之后再回来近处;但因淤泥过深,海水退潮不及预期,以及准备不充分,致使不易前进,像控标志固定困难,实施过程中不得不被迫放弃。

飞行准备的同时进行像控布设
生蚝好吃,但你经历过脚踩生蚝的绝望么?

航飞情况

  很遗憾的指进行了一个架次的作业,一方面因为退潮情况远不及预期,飞的再多也都是水,无效数据,另一方面因无法布设地面像控,成果也不利于使用,所以对于此种情况现场决定暂且获取一部分数据,处理出成果初步判断在做打算。

现场决定暂且获取一部分数据
现场海风也比较大

  内业处理

  原始倾斜数据检查

五镜头正射视角部分原始数据
五镜头正射视角部分原始数据

  空三情况

空三情况客户测试结果
客户测试结果

 

客户使用M3D测试结果
客户使用M3D测试结果
连接点—照片
连接点—照片
空三实际航测数据对比
空三实际航测数据对比

 

DOM_DSM对比
DOM_DSM对比

 

剖面情况(凸凹不平处为水面,存在飞点)
剖面情况(凸凹不平处为水面,存在飞点)

 

模型概图
模型概图

 

模型细节图
模型细节图

 

在LSV平台模型叠加
在LSV平台模型叠加
建模成果现在LSV平台中展示
建模成果现在LSV平台中展示


总结

  此案例为配合甲方的一次测试实验,是倾斜摄影建模技术在近海滩涂高程测绘的一次可行性尝试;因地形所限,人员准备不足等原因,实验结果并不是很完整,低于预期,汇总成文,也是希望给大家做个参考,可行性与否大家自行判断。