【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地表变形监测，特别是涉及一种基于无人机的地表变形监测方法及系统。
技术介绍
1、山区或高山峡谷的滑坡监测往往面临以下不同于平原和丘陵地区的特殊情况：即视野盲区。视野盲区是指监测人员在安全距离进行滑坡监测时无法看到的部位，它通常是通行限制和高陡地形的综合作用结果。例如滑坡发生并阻断了通向滑坡源区的通道，此时的非接触式的滑坡监测就只能布置在河谷地带，一旦滑坡位于陡坡部位，则无法从河谷直接观察到滑坡的全貌，此时无论是人工观测或是三维激光扫描，均无法获取有效的数据。相对而言，无人机航空摄影在这种情况下可以获取滑坡区的地形数据，但是由于道路中断无法近距离布置地面控制点，那么无人机生成的模型就无法用于高精度的地表变形监测。
2、采用传统的接触式监测技术，例如gnss，裂缝计、倾角计等进行滑坡监测时，工作人员需要亲自深入到滑坡变形区进行设备安装，调试和维护。对于存在通行限制下的视野盲区，该类技术无法进行有效实施，或者实施难度大、危险性高、成本大。例如在没有现成道路的情况下需要先修路。
3、还有采用卫星影像进行视野盲区内的地表变形分析。卫星影像可以从高空俯/施布置的影响，但是卫星影像的精度不足，并且其拍照周期是固定的，更新速率无法保证，因此很难用于高精度的地表变形监测。
4、还有基于卫星合成孔径雷达进行地表变形监测，现阶段免费或商用的卫星合成孔径雷达数据较多，但是通常监测周期较长，例如一周或一个月一副影像，并且其变形分析精度在长序列数据中表现较好，如果想分析几天内的地表变形，则可能出现失相干、数
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于无人机的地表变形监测方法及系统，能够实现滑坡体高精度、大范围的地表变形监测的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于无人机的地表变形监测方法包括：
4、利用无人机模型进行盲区内的地表变形分析，得到三维模型分析数据；
5、根据所述三维模型分析数据，计算图像相关系数；
6、根据所述图像相关系数，得到位移估算数据；
7、根据所述位移估算数据，得到实际位移数据。
8、可选地，所述利用无人机模型进行盲区内的地表变形分析，得到三维模型分析数据，具体包括：
9、采用控制点重构视野盲区的无人机模型并进行盲区内的地表变形分析，得到高分辨率、真实坐标的三维模型分析数据。
10、可选地，所述根据所述三维模型分析数据，计算图像相关系数，具体包括：
11、根据所述三维模型分析数据，得到第一岩土体正射投影图和第二正射投影图；
12、根据所述第一岩土体正射投影图和所述第二正射投影图，确定图像相关系数。
13、可选地，所述根据所述图像相关系数，得到位移估算数据，具体包括：
14、根据所述三维模型分析数据，确定岩土体初始坐标数据；
15、根据所述岩土体初始坐标数据和所述图像相关系数，得到位移估算数据。
16、可选地，所述根据所述位移估算数据，得到实际位移数据，具体包括：
17、确定岩土体误差数据；
18、根据所述岩土体误差数据和所述位移估算数据，得到实际位移数据。
19、可选地，所述确定岩土体误差数据，具体包括：
20、根据无人机模型精度与到控制点距离的关系，进行12种控制点布置情况下的误差分布模拟，每种情况下均在一个局部区域布置了3个控制点，分析这些情况下无人机模型精度的变化；
21、根据所述无人机模型精度的变化统计误差分布，得到误差分布函数；
22、根据所述误差分布函数，确定岩土体误差数据。
23、一种基于无人机的地表变形监测系统包括：
24、三维模型分析数据确定模块，用于利用无人机模型进行盲区内的地表变形分析，得到三维模型分析数据；
25、图像相关系数确定模块，用于根据所述三维模型分析数据，计算图像相关系数；
26、位移估算数据确定模块，用于根据所述图像相关系数，得到位移估算数据；
27、实际位移数据确定模块，用于根据所述位移估算数据，得到实际位移数据。
28、可选地，所述三维模型分析数据确定模块，具体包括：
29、三维模型分析数据确定单元，用于采用控制点重构视野盲区的无人机模型并进行盲区内的地表变形分析，得到高分辨率、真实坐标的三维模型分析数据。
30、可选地，所述图像相关系数确定模块，具体包括：
31、岩土体正射投影图获取单元，用于根据所述三维模型分析数据，得到第一岩土体正射投影图和第二正射投影图；
32、图像相关系数确定单元，用于根据所述第一岩土体正射投影图和所述第二正射投影图，确定图像相关系数。
33、可选地，所述位移估算数据确定模块，具体包括：
34、岩土体初始坐标数据确定单元，用于根据所述三维模型分析数据，确定岩土体初始坐标数据；
35、位移估算数据确定单元，用于根据所述岩土体初始坐标数据和所述图像相关系数，得到位移估算数据。
36、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
37、本专利技术提供一种基于无人机的地表变形监测方法，该方法包括：利用无人机模型进行盲区内的地表变形分析，得到三维模型分析数据；根据所述三维模型分析数据，计算图像相关系数；根据所述图像相关系数，得到位移估算数据；根据所述位移估算数据，得到实际位移数据。本专利技术可以保证监测人员从远距离进行滑坡监测，不需要深入到滑坡区进行设备安装或数据采集，能极大保证滑坡监测的安全性和可行性。
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1.一种基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述基于无人机的地表变形监测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述利用无人机模型进行盲区内的地表变形分析，得到三维模型分析数据，具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述根据所述三维模型分析数据，计算图像相关系数，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述根据所述图像相关系数，得到位移估算数据，具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述根据所述位移估算数据，得到实际位移数据，具体包括：
6.根据权利要求5所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述确定岩土体误差数据，具体包括：
7.一种基于无人机的地表变形监测系统，其特征在于，所述基于无人机的地表变形监测系统包括：
8.根据权利要求7所述的基于无人机的地表变形监测系统，其特征在于，所述三维模型分析数据确定模块，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述基于无人机的地表变形监测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述利用无人机模型进行盲区内的地表变形分析，得到三维模型分析数据，具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述根据所述三维模型分析数据，计算图像相关系数，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述根据所述图像相关系数，得到位移估算数据，具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于无人机的地表变形监测方法，其特征在于，所述根据所述位...
【专利技术属性】
技术研发人员：范玉须，吴昊，赵明，薛美平，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：发明
国别省市：
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