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野外地质露头的观察、研究能够最直接、最有效地获取地下地层信息,为地质科学研究提供最直观、最真实的一手地质资料。然而传统的露头研究,尤其针对大坡度、人员无法到达区域的露头研究,主要依赖坡底部考察、测量和拍照等方式记录露头信息,难以精细、准确地表征整个地质体。消费级无人机具有机动性好、适应性强和成本低等优势,且能够近距离、多视角、变高度地获取露头影像。本研究对无控制点情况下的大坡度地质露头影像采集方法与模型构建精度进行探讨,利用消费级无人机垂向航线采集影像,然后构建模型。结果证明倾斜摄影测量技术结合消费级无人机能够有效地构建具有毫米分辨率精度的大坡度地质露头模型。构建的模型具有分辨率高、分辨率均一、量测精度可达毫米等特点,可有效降低野外考察的工作难度,降低人员安全风险,真实准确地复现野外大坡度露头情况,为大坡度露头剖面解译、分析和量测提供真实可靠的数据基础。 相似文献
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在高陡边坡危岩体的调查中,复杂的地形条件经常限制工作的正常开展,如何快速准确地获取地质灾害信息一直是地质灾害调查研究中的难点之一。以往的研究中对无人机遥感技术在黄土、高原等地区应用有所报道,但对西南地区高陡边坡危岩体灾害调查的研究尚无报道。文章以锦屏二级水电站出线场边坡落石灾害所在区域为例,将无人机摄影测量技术应用于高陡边坡危岩体调查中,通过无人机倾斜摄影获取高分辨率遥感影像,开展遥感影像三维建模,进行地质灾害遥感解译,总结了无人机遥感系统在高陡边坡危岩体调查的技术流程。通过三维实景模型,精确地分析了落石灾害的空间分布、失稳模式及演化过程,查明了区域内危岩隐患点的分布特征;基于三维点云模型,提取出地质灾害体的属性信息,测得落石方量为11.7 m3,采用最小二乘法进行平面拟合,得到落石两组主控结构面产状为275.4°∠31.2°、103.5°∠63.3°。实践表明,无人机遥感技术在高陡边坡地区落石灾害调查中具有明显的可行性和优越性,可以较好地应用于高陡边坡危岩体调查中。 相似文献
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数值模拟是露天矿山边坡稳定性分析的常用方法,边坡模型构建是数值模拟的基础,地形测量的准确性对于边坡稳定性分析精度具有十分重要的影响。近年来,低空低速小型无人机(UAV)被广泛应用于地质调查中,为复杂条件下地形快速测量提供了一种可行的方法。针对露天矿山边坡坡形更新快、地形复杂、人工测量困难的情况,采用搭载单镜头小型无人机,对露天矿山边坡进行低空摄影测量,并通过飞行试验,对比研究了无人机搭载镜头旋转角度对边坡测量精度的影响,最终得到高精度边坡数字高程模型(DEM),并通过Surfer、Rhino等软件转化为三维FLAC模型,实现从无人机测量到三维数值模型的快速建立。得到以下可供参考的研究结论:在目标边坡坡度小于45°时,无人机搭载镜头旋转角度不同对边坡测量精度有较大影响,当镜头旋转角度介于70°~90°时,获得的测量精度较高;与人工测量相比,无人机摄影测量获得的边坡坡形更符合真实边坡实际坡型;无人机航拍照片经过PhotoScan、Surfer、Rhino等软件的转化,能够快速建立三维数值模型,并获得更好的数值模拟计算结果,满足边坡稳定性分析需要。 相似文献
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基于野外资料和Google Earth影像的地质信息识别与提取方法——以塔里木盆地西克尔奥陶系古岩溶露头为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以塔里木盆地西克尔奥陶系古岩溶露头为研究对象,根据高精度GPS野外定点和Google Earth影像数据的结合,明确了岩溶地质现象在影像图上的响应特征,进而提取定量化的古岩溶信息数据,经过数据处理建立了古岩溶地质模型。本项研究证实了基于野外资料和Google Earth影像的地质信息识别与提取方法的可行性,也表明了该方法能够实现对未开展露头考察的影像图直接提取相应地质信息和采集定量化数据。通过利用这些数据建立岩溶储层地质模型,结合野外资料,综合分析岩溶储层发育的控制因素,进而客观地理解地下岩溶储层特征及分布规律,能够为勘探开发提供有效指导。 相似文献
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基于无人机倾斜摄影的三维数字露头表征技术 总被引：1，自引：0，他引：1
随着地质研究目标精细化和复杂化,地质体表征的尺度越来越小,难度越来越大,已有储层分布及预测的方法亟待改进。基于此,在分析传统野外地质考察局限性的基础上,介绍了无人机装置与倾斜摄影的技术特点,提出了基于无人机倾斜摄影的三维数字露头表征技术,利用无人机采集野外露头模型进行了储层构型分析。研究表明:1）传统野外地质考察至少有七方面的局限性;2）无人机倾斜摄影有明显的创新性和技术优势。采集处理后的数据模型带有三维坐标信息（经度、纬度、海拔）与图像信息,可以准确表征模型中任意位置点坐标和图像,因此,三维野外露头构型分析有了良好的资料基础;3）通过实例分析发现,采集处理后的模型精度高（分辨率约3~5 cm）,对砂体内部结构认识的定量化与精细化程度增高。无人机倾斜摄影技术不仅使数字露头成为现实,也是辅助地质学家进行高效野外考察的可靠技术。 相似文献
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随着无人机的出现和发展,各种传感器的小型化和智能化程度不断提高,装载传感器的无人机成为获得空间数据的高效工具。因其成本低、重访周期短、快速高效、质轻灵活、操作简便、影像获取时空精度高等特点,广泛应用于矿区土地损伤监测。以“无人机(UAV)、反演(Inversion)、土壤监测(Soil Monitoring)、地表塌陷(Surface Collapse)、地裂缝(Ground Fissure)”为关键词,通过总结Web of Science、知网、谷歌学术等检索系统中2010年1月—2021年5月发表的学术论文,对比分析无人机监测技术与其他监测技术的差别,综述无人机监测矿区重金属、土壤含水率、含盐量、地表塌陷、地裂缝及边坡稳定性的一般流程及数据处理方法,并概述无人机在矿区表土特征及地质灾害监测中的应用前景,认为未来可通过集成野外时序跟踪调查、高精度土壤质量监测技术、高空间分辨率无人机监测技术、数字模拟手段和典型工作面的试验监测与分析,研究工作面自开切眼至停采线动态推进中地质灾害与土壤质量演化耦合关系,构建采煤沉陷区土壤质量演化预测理论体系和时序演变模型。从而进一步探讨矿区土壤质量与地质灾害之间的关系,提出减缓、控制及提升矿区土壤质量的措施,为我国煤炭生产基地煤炭资源开采与生态环境的协调可持续发展提供技术支撑。 相似文献
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2008年5月12日,中国四川省龙门山地区发生MS8.0大地震,诱发了大量的斜坡地质灾害。全面、准确的地质灾害编录和对其发育规律分析是灾害防治研究的基础。因此,本文选取同震地质灾害典型发育的绵远河流域作为研究区,利用2期震后的SPOT5卫星遥感影像,结合震前航拍影像,进行了同震地质灾害图斑的自动识别,并结合影像目视检核和灾害野外验证精确地编录了斜坡地质灾害。针对先前学者在此研究区的研究成果,对比分析本次地质灾害提取方法的优势与成果的完整性与精确性。在此解译成果基础上,进行了地质灾害发育规律的空间分析,得出了一些有别于前人的认识:（1）遥感影像是提取地震地质灾害的有效手段,但需要注意遥感影像的时相选择和期次的对比,这样才能获取完整且准确的解译结果; （2）提取的研究区地质灾害总面积为85.5km2,约为前人研究结果的两倍; 解译结果显示,灾害主要集中分布于北川映秀地表破裂带附近和绵远河主河道两侧的斜坡; （3）流域地处地形、地貌过渡带,高程、坡度、坡形、断裂及地表破裂和地层岩性是汶川地震地质灾害分布的主控因素; 在高程1500m和4100m附近灾害面积百分比最大,分别为31%和25%以上; 灾害分布主要集中在50附近,面积百分比与坡度呈正相关; 在凹形陡坡单元灾害面积分布最大,其次为凸型中坡单元; 灾害分布与该地区断层的活动特征相关性很大; 硬岩、上硬下软地层是地质灾害的主要发生区域,占49.6%。 相似文献
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陆相火山岩区填图方法的实践——以浙江嵊州新生代玄武岩为例 总被引：1，自引：1，他引：0
从20世纪90年代以来,中国陆相火山岩区调查工作普遍采用"火山构造-火山岩相-火山岩性"三位一体的思路与工作方法。以浙江嵊州地区1∶5万区域地质调查工作为例,探讨了该方法在大面积新生代玄武岩区中的应用。系统的野外调查及研究显示,在新生代玄武岩区,遥感技术及新的影像图是火山岩区填图的关键,图像解译-野外验证的反复实践,是提高填图效果和质量的有效方法。在野外,特殊的地貌、爆发相的集块角砾岩及火山颈相的玄武玢岩往往指示了火山机构的中心;火山岩相、喷发间断是划分火山旋回的关键。火山机构、火山岩相、火山岩性的时间-空间变化是恢复古火山喷发历史的关键手段。 相似文献
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The new technology of UAVs low-altitude photogrammetry is a new three-dimensional space technology after radar remote sensing and 3D laser scanning. This technology has many advantages in the aspect of acquiring 3D point cloud data, such as large area operation, high-accuracy and capturing 3D geographical information quickly. With the algorithm improvement and commercialization development of low-altitude photogrammetry, this new technology is widely used in various fields in foreign countries. This new technology shows a tendency of rapid development in China, especially in the field of surveying and mapping, but in the geological and geotechnical engineering field is at a tentative stage. Based on briefly introducing the new technology of the basic principle and 3D data acquisition method, combined with an example about loess landslide investigation at Heifangtai tableland in Gansu Province, this paper described the application effect of the new technology in the regional landslide investigation and individual landslide investigation. The results showed as follows: ①We could greatly understand the regional spatial distribution of loess landslide in the regional landslide investigation. ②We learned the development characteristics and disaster process of the landslide by means of analyzing pre-sliding and post-sliding low-altitude photogrammetry datum in individual landslide investigation. Thus, UAVs low-altitude photogrammetry technology has broad prospects and research value in the field of geotechnical engineering and geological engineering application. 相似文献
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Accurate 3D surface measurement of mountain slopes through a fully automated image-based technique 总被引：1，自引：1，他引：0
In this paper an automated procedure for surface reconstruction that can be used for surveying and monitoring rock and ground slopes is presented. This method has been developed for geological and engineering applications, where accuracy and completeness are factors of primary importance for the final 3D model, which must provide a detailed metric survey and not only a visual reconstruction of the scene. The proposed procedure integrates two image matching techniques. The first one is used to automatically extract a set of tie points that are needed for computing the exterior orientation parameters of all images through a photogrammetric bundle adjustment. Such tie oints are also exploited to obtain a preliminary seed model that is then enriched based on Multi-photo Least Squares Matching. During this second stage, the surface model is improved in terms of point density and accuracy. Different strategies were implemented to successfully combine both techniques, along with some new improvements. The presented procedure has been tested in two different applications: geometric modelling of rock cliffs and evaluation of weathering of a ground slope. In both cases the obtained results presented accuracy sufficient for geological investigation. Moreover, outcomes were comparable to the ones from laser scanning surveying and other photogrammetric implementations. 相似文献
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高位崩塌具有地面高差大、突发性强等特点,难以对其做出准确的预警预报,因此开展高位崩塌早期识别对防灾减灾意义重大。依靠人工对高位崩塌进行实地调查难度大、效率低,容易存在调查盲区,现有调查技术手段难以有效获取岩体结构面产状、节理组合特征和裂隙几何特征等关键参数。为此,将贴近摄影测量高分辨率和“多角度”探测技术优势应用于高位崩塌早期识别,并以康定县郭达山高位崩塌为例,总结归纳了该技术方法的具体应用流程,可为地质灾害调查和高位崩塌早期识别提供一定的参考与借鉴。研究结果表明: 基于贴近摄影测量技术能够识别岩体亚厘米级裂缝,尤其适用于高位崩塌调查和早期识别工作,已取得显著成效; 在高精度三维实景模型基础上,基于空间解析几何理论,应用“三点法”能够有效获取岩体单体结构面产状。 相似文献
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在西昆仑成矿带塔什库尔干地区,利用WorldView-2高分辨率卫星数据开展了遥感地质综合调查研究,采用最佳指数法选择适于本区遥感解译及信息提取的8-4-3波段组合,利用波段比值、主成分变换等方法增强岩性、构造和矿化信息并进行地质解译;结果表明,波段比值可识别闪长岩、大理岩、片岩等多套岩性并突出岩性之间的界线,主成分变换能增强黑云石英片岩与白色花岗岩体间界线,并能对不同片岩因矿物含量差异而呈现的不同色调、明暗程度有较好的反映。岩矿波谱测试及岩性反演和遥感矿化异常信息提取研究工作表明,大理岩等单矿物岩石波谱反演效果较好,对B1,B4,B8,B6等4个波段进行主成分变换及铁矿化信息的提取结果表明,PC3分量是铁染异常的特征主分量。利用WorldView-2数据在西部裸露地区进行矿产地质遥感综合调查,既有高地面分辨率的光学特征,又具有一定的波谱识别能力,不仅能提取大范围的矿化蚀变信息,还可以识别局部的矿体露头,应用效果较好,值得推广。 相似文献
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比较岩性模型建立方法。首先,在高分辨率层序地层学的指导下,最大限度地应用地质、露头、三维地震、测井等静态资料,发挥井点资料垂向分辨率高,地震资料横向信息丰富的优势,在地质规律约束下建立不同时间的高精度等时地层格架模型。然后,在精细格架模型的基础上,以测井解释得到的岩相数据作为条件数据,分别采用指示克里格、截断高斯模拟、Object-modeling算法、贯指示模拟建立砂体展布模型。最后,通过抽稀检验评价不同算法对模拟结果的影响,实现算法及其参数的优选,从而指导整个区块不同开发阶段,不同井网密度时全区三维精细地质模型的建立,也可为具有相似地质环境的油田建立三维地质模型提供参考。通过比较,优选出指示克里格、序贯指示模拟两种算法都能较好表征本研究区地质情况。 相似文献
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Mohammed Benaafi Mustafa Hariri Osman Abdullatif Mohammed Makkawi Abdulaziz Al-Shaibani 《Arabian Journal of Geosciences》2017,10(5):106
The Wajid Group is a Cambro-Permian sedimentary succession in southwest Saudi Arabia. This group is a well-known groundwater aquifer in the Wadi Al-Dawasir and Najran areas. The group also represents siliciclastic hydrocarbon reservoirs in the Rub' Al-Khali Basin. The Wajid Group is exposed in an area extending from Wadi Al-Dawasir southward to Najran city. This study aims to map and characterize the lineament traces of the Wajid Group outcrops. Landsat-8 OLI/TIRS satellite images with 30-m resolution, Spot-5 satellite images with 2.5-m resolution and SRTM digital elevation models (DEM) with 30-m resolution were used for lineament trace detection. Those lineament traces supplemented by aeromagnetic lineaments detected from reduced to pole magnetic anomaly map of the studied outcrop. Multi-scale lineament trace maps were generated, and the lineament datasets, including orientation and length, were analyzed statistically. Eight lineament trace trends were identified including NW-SE, NNW-SSE, N-S, NNE-SSW, NE-SW, ENE-WSW, E-W, and WNW-ESE. The northerly, northwesterly, and northeasterly trending lineament traces are predominant. The lineament trace lengths are generally followed the power law distribution. The lineament trace trends were validated through field investigation of the Wajid Group outcrop. The reported outcrop fracture trends are consistent with major lineament trace trends. Lineaments within the Wajid Group outcrop are also consistent with those of the southern portion of the Arabian Shield. The results of this study provide insight into the tectonic origin of the Wajid Group outcrop lineaments, and understanding of the lineaments distribution which can help to predict the fluid flow behavior within the groundwater fractured aquifers or hydrocarbon fractured reservoirs in Rub’ Al-Khali Basin. 相似文献
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大型工程项目在我国黄土丘陵地区的开展日益增多,为了在有限的空间得到足够的可利用面积,通常需要挖山填沟造地形成了大量高度超过40m的高填方边坡。高填方边坡地质条件复杂,填料物理力学性质差异大,施工困难。高填方边坡的变形与稳定问题突出。高填方边坡工程已成为黄土地区最具危险性的人类工程活动之一,其严重影响黄土地区的经济建设和城市化进程。本文以国内某高填方边坡为研究对象,结合野外调查和勘察资料,结合研究区的地质概况建立高填方边坡加载过程的概化模型;通过研究区高填方边坡回填加载支挡结构变形与监测分析;借助数值分析高填方坡体加载过程力学-变形响应特征,对研究黄土高填方边坡抗滑桩、桩间板支挡结构变形和锚索的受力分析具有重要的理论和工程实践意义。 相似文献
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用三维激光成像技术调查高陡边坡岩体结构 总被引：3，自引：0，他引：3
论文针对“罗盘 皮尺”传统模式调查高陡边坡岩体结构中的缺点,提出了三维激光成像技术调查高陡边坡岩体结构的新方法。利用三维激光成像技术可获得完全实景的数字模型,并在该数字模型上可直接量取点、线、面和三维实体空间坐标,从而进行结构面产状、迹长与连通率、间距等岩体结构特征参数计算和地质剖面切图。最后,以营盘山陡崖边坡为例,详细阐述了三维激光成像技术调查高陡边坡岩体结构特征参数方法及过程。结果表明,利用三维激光成像技术所得的结构面产状、间距等岩体结构特征参数要优于传统的“罗盘 皮尺”量测结果。因此,三维激光成像技术的引入,必将引发岩体结构特征参数测试技术革新性的发展。 相似文献
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针对野外露头地质知识库数据获取方法存在的不足,利用无人机倾斜摄影的敏捷、全局性视角及定量化程度高的特点,对山西吕梁市坪头乡剖面野外露头数据进行了采集、处理与地质解释,建立了野外露头区地质知识库,并以此为基础建立了典型区块野外露头内部三维地质模型。研究表明: (1)无人机倾斜摄影采集处理后数据模型具有三维坐标(经度、纬度和海拔)及对应的图像信息,可以准确定位并测量任意位置点坐标,为建立精准的地质知识库奠定了良好的基础;(2)对露头区储集层骨架与地质统计学参数进行了统计,建立了典型露头区地质知识库,主要包括储集层成因、砂体连续性与规模、砂体数量与相对比例、砂体几何形态和变差函数等参数;(3)在虚拟井位设置、岩性标定和储集层地质知识库的指导下,利用地质统计学变差函数的方法,建立了典型露头区三维地层-构造模型和2套岩性模型,模型与地质认识较为一致。 相似文献
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基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)指对生态系统加以保护和恢复,并对其进行可持续管理,从而造福人类的行动。目前国际社会普遍认可采用NbS对抗生态系统退化、全球气候变暖、生物多样性丧失等人类共同面对的挑战。针对NbS的研究和相关理论仍处于构建阶段,以世界自然保护联盟为代表的研究机构已经初步建立了NbS全球标准和使用指南。我国针对NbS的现有研究主要参考该国际标准,但尚未形成本土化的理论和标准体系,同时缺少基于该标准的相关实践工作。通过总结NbS的相关文献和成果,分析目前国际上NbS的发展现状及趋势,并以印度Banni草原生态系统修复作为典型案例,结合我国国情,提出了对中国在NbS生态系统恢复和保护工作上的7点建议,即: 将NbS政策主流化、加强区域和国际合作、加强NbS资金投入、建立适应本土的NbS标准体系、开展多部门合作、重视试点实验以及加强自下而上的参与模式。期望可以为我国的NbS研究者及从业者提供更广泛的国际视角。 相似文献