吳家悅　徐尚智　郝春燕　賀瑾瑞　冉淑紅　程素珍

摘 要：無人機(jī)相較于傳統(tǒng)調(diào)查方法具有觀測拍攝角度靈活、三維形態(tài)還原度高、空間位置信息準(zhǔn)確等優(yōu)勢。本文初步探討了無人機(jī)攝影測量技術(shù)在地質(zhì)遺跡科研科普、空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)和地質(zhì)遺跡形態(tài)修復(fù)等方面的應(yīng)用前景，結(jié)合應(yīng)用案例介紹了人為遙控飛行和規(guī)劃航線飛行兩種調(diào)查方法，總結(jié)概括了查閱禁飛區(qū)域、明確調(diào)查內(nèi)容、執(zhí)行調(diào)查任務(wù)、三維建模和數(shù)據(jù)測量等基本調(diào)查步驟，以及無人機(jī)在地質(zhì)遺跡調(diào)查工作中的限飛政策、安全操作以及其他注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);攝影測量;地質(zhì)遺跡調(diào)查;應(yīng)用前景

Abstract： This paper concludes that drones have the advantages of flexible observation angle， high reduction degree of three-dimensional form， and accurate spatial position information compared with traditional survey methods. This paper preliminarily discusses the application prospects of drone photogrammetry technology in geological relic scientific research， spatial database construction and geological relic morphology restoration， etc.， and introduces the two investigation methods of man-made remote-controlling flight and planned route flight in combination with application cases. It summarizes the basic investigation steps such as checking the no-flying area， clarifying the investigation content， performing investigation tasks， 3D modeling and data measurement， and summarizing the flight restriction policy， safe operation and other precautions of the drone in the investigation of geological relics.

Keywords： drone; photogrammetry; geological relics survey; application prospect

0 前言

無人機(jī)（drone）是無人駕駛飛行系統(tǒng)（Unmanned Aerial System，UAS）的簡稱，在美國《國防部辭典》中被定義為：“不搭載操作人員的一種有動(dòng)力飛行器，它借助空氣動(dòng)力提供所需升力，能自主飛行或遠(yuǎn)程引導(dǎo)”（Joint Chiefs of Staff，1988）。1916年Lawrence和Elmer Sperry發(fā)明第一臺(tái)無人機(jī)（Nokami，2007），20世紀(jì)中后期一直廣泛用于軍事領(lǐng)域（廖小罕等，2016;李謙，2019），隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，20世紀(jì)90年代開始用于民用領(lǐng)域。之后的30年迅速發(fā)展，如今，無人機(jī)攝影測量技術(shù)被應(yīng)用到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的各個(gè)領(lǐng)域。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、輔助農(nóng)作物決策方面，快速獲取農(nóng)田空間位置信息，劃分土地利用類型，定位農(nóng)田邊界和基礎(chǔ)設(shè)施、量算種植面積等（趙春江等，2003;蒙繼華等，2011;魏傳俊，2018）。在林業(yè)方面，無人機(jī)能夠?qū)Σ∠x害進(jìn)行監(jiān)測與防治，預(yù)警及撲救森林火災(zāi)（李志美，2018）。在測繪工程中，利用無人機(jī)進(jìn)行低空航攝，將獲取的高清影像數(shù)據(jù)制作正射影像圖或進(jìn)行三維建模（陳忠良，2018）。在地質(zhì)行業(yè)，無人機(jī)可用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與調(diào)查、地質(zhì)工程測量等（宋榮君， 2018;王曉東，2019）。此外，在考古探測、氣象監(jiān)測、城市建設(shè)規(guī)劃等多方面的應(yīng)用成果顯著（Fernández-Hernandez，et al.，2015;Reuder，et al.，2009;Djimantoro，et al.，2017;Ham，et al.，2016;Ke，et al.，2017;Tang，et al.，2015;許兆軍，2016）。目前，無人機(jī)在地質(zhì)遺跡調(diào)查中尚未規(guī)模應(yīng)用，本文結(jié)合應(yīng)用案例，介紹無人機(jī)攝影測量技術(shù)在地質(zhì)遺跡調(diào)查中的優(yōu)勢，系統(tǒng)總結(jié)常用調(diào)查方法與步驟，為今后此方面調(diào)查工作提供參考。

1 門頭溝區(qū)地質(zhì)遺跡概況

門頭溝區(qū)為北京市的郊區(qū)，總面積1448.9 km2，山地面積約占全區(qū)面積的98.5 %。該區(qū)地質(zhì)資源豐富，地質(zhì)遺跡較為發(fā)育，其所處的北京西山地區(qū)被稱為“中國地質(zhì)的搖籃”。門頭溝地質(zhì)遺跡總體特征如下：以門頭溝地名創(chuàng)名的巖石地層單位多、巖石剖面豐富;礦產(chǎn)資源豐富;古生物化石豐富;巖土體地貌景觀豐富;構(gòu)造剖面及地貌景觀多樣;第四紀(jì)冰川遺跡發(fā)育以及罕見的古地震遺跡（賀瑾瑞等，2020）。其中，包括許多特點(diǎn)突出、價(jià)值頗高的典型地質(zhì)遺跡，例如：莊戶洼薊縣紀(jì)霧迷山組溢出丘、下葦?shù)楹浼o(jì)地質(zhì)事件剖面、下葦?shù)楣派缗c新元古界不整合面、莊戶洼薊縣紀(jì)霧迷山組波痕、岳家坡侏羅紀(jì)門頭溝植物群、靈山火山巖地貌、永定河峽谷地貌等。

2 應(yīng)用案例

在門頭溝區(qū)地質(zhì)遺跡詳細(xì)調(diào)查中，項(xiàng)目組首次應(yīng)用無人機(jī)參與調(diào)查。本文以無人機(jī)在莊戶洼薊縣紀(jì)霧迷山組波痕構(gòu)造遺跡調(diào)查中的應(yīng)用為例進(jìn)行解讀。該點(diǎn)位于門頭溝區(qū)雁翅鎮(zhèn)莊戶洼村，G109國道轉(zhuǎn)610縣道付珠路。遺跡出露面積20 m×40 m，地層巖性為中元古界薊縣系霧迷山組三段硅質(zhì)條帶白云巖，層面波痕構(gòu)造發(fā)育，波長4 cm，波幅4～5 mm，為非對稱波痕，波脊延長方向340°（圖1）。該地質(zhì)遺跡為典型的沉積構(gòu)造中的示頂構(gòu)造，是地層是否倒轉(zhuǎn)的重要地質(zhì)標(biāo)志，且該點(diǎn)是目前北京地區(qū)發(fā)現(xiàn)的出露面積最大、保存最完整的霧迷山期波痕構(gòu)造，可與華北地區(qū)同類地層進(jìn)行對比，對北京西山地區(qū)中元古代薊縣紀(jì)古海洋沉積環(huán)境研究具有重要價(jià)值;同時(shí)，該遺跡點(diǎn)可用作測量古海水深度，海水流動(dòng)方向等古沉積環(huán)境參數(shù)的實(shí)習(xí)地點(diǎn)，亦可作為古海洋沉積環(huán)境科普教育的天然場所。

無人機(jī)在該遺跡點(diǎn)調(diào)查中主要用于按規(guī)劃航線拍攝波痕構(gòu)造及周邊區(qū)域的正上方宏觀影像，將航拍影像拼接成正射影像圖并建立三維模型，為地質(zhì)遺跡保護(hù)、地質(zhì)遺跡空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持。

2.1航線規(guī)劃與參數(shù)設(shè)置

本次調(diào)查選用的無人機(jī)型號(hào)為大疆品牌的“悟”Inspire 2，航拍軟件為“DJI PILOT”，該遺跡點(diǎn)采取人為遙控飛行和規(guī)劃航線飛行相結(jié)合的調(diào)查方法。人為遙控飛行時(shí)，直接選擇界面中的“手動(dòng)飛行”，根據(jù)需要對波痕進(jìn)行多角度的宏觀攝影。規(guī)劃航線飛行時(shí)，選擇“航線飛行”，通過手動(dòng)調(diào)整窗口進(jìn)行航線規(guī)劃，確定飛行航線見圖2。經(jīng)過等高線圖確定飛行區(qū)域內(nèi)最高點(diǎn)高程為70 m，飛行高度需預(yù)留至少30 m的安全空間，最終設(shè)置各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)見表1，待參數(shù)設(shè)置完畢后即可開始執(zhí)行飛行任務(wù)，直至無人機(jī)安全返航。

2.2 三維建模

目前常用的無人機(jī)三維建模軟件包括Pix4D、Altizure、Smart3D等，本案例選用操作較為簡單、處理流程快捷的Pix4D軟件進(jìn)行建模。首先，將航拍的原始影像、相機(jī)文件和POS文件導(dǎo)入軟件中，進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化處理。然后，通過軟件自動(dòng)進(jìn)行空中三角測量，計(jì)算原始影像外方位元素，利用完全基于影像的全自動(dòng)相機(jī)檢校優(yōu)化技術(shù)和光線束法區(qū)域網(wǎng)平差技術(shù)自動(dòng)校準(zhǔn)影像，拼接成地物的數(shù)字正射影像圖（DOM）與數(shù)字表面模型圖（DSM），同時(shí)生成影像匹配的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。最后，點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)成三角網(wǎng)格，網(wǎng)格結(jié)合航拍照片完成紋理映射，得到最終的三維模型，建模成果圖見圖3。

可通過鼠標(biāo)拖拽觀察遺跡點(diǎn)的各個(gè)角度，也可以根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)直接從三維模型中量取需要的空間位置、距離等數(shù)據(jù)信息。

3 地質(zhì)遺跡調(diào)查方法討論

3.1 常規(guī)調(diào)查方法的局限性

在野外實(shí)地調(diào)查中，對單點(diǎn)地質(zhì)遺跡進(jìn)行近距離觀察、記錄、取樣、測量、攝影等是最常規(guī)與最基本的調(diào)查手段，能夠滿足大部分地質(zhì)遺跡的調(diào)查需求，但由于門頭溝區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地勢起伏大，地質(zhì)遺跡數(shù)量繁多且類型豐富，在實(shí)際調(diào)查中遇到很多常規(guī)調(diào)查手段難以解決的困難和問題。

（1）某些地質(zhì)遺跡點(diǎn)位于懸崖峭壁或溝谷河道中，調(diào)查人員無法近距離接觸，只能遠(yuǎn)距離尋找觀測點(diǎn)位，導(dǎo)致遺跡點(diǎn)的坐標(biāo)、高程等位置信息無法準(zhǔn)確獲取，影響后續(xù)室內(nèi)的投點(diǎn)、作圖、分析工作。

（2）在調(diào)查某些大型的地質(zhì)構(gòu)造、地貌景觀遺跡時(shí)，好的觀測點(diǎn)位通常交通不便，需要調(diào)查人員徒步前往，如果想要對遺跡點(diǎn)的四周及上方進(jìn)行全方位觀察甚至需要繞過障礙物走很遠(yuǎn)的路程，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力還有一定的安全隱患。

（3）在研究某些大型的斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造或其他規(guī)模較大的地質(zhì)遺跡時(shí)，需要對遺跡點(diǎn)進(jìn)行整體觀察和分析，例如地質(zhì)剖面的地層接觸關(guān)系、斷層性質(zhì)及上下盤的相對位置、地貌景觀的群體特征或組合關(guān)系等，而通常觀測點(diǎn)位的視角較為單一、局限，給遺跡點(diǎn)的整體研究帶來不便。

（4）傳統(tǒng)的相機(jī)或手機(jī)攝影視野窄、角度局限，很難對遺跡點(diǎn)進(jìn)行全方位的影像記錄，造成室內(nèi)還原度低，不利于后續(xù)的分析研究和影像展示。

（5）野外地質(zhì)條件苛刻、植被繁茂，很多遺跡點(diǎn)的長度、寬度、高度等自身特征或位置關(guān)系難以準(zhǔn)確測量，只能人為估算，造成精確度不足。

3.2 無人機(jī)調(diào)查的優(yōu)勢

常規(guī)的地質(zhì)遺跡調(diào)查手段存在一定的局限性，對于上述工作局限很難滿足，無人機(jī)憑借自身的諸多特點(diǎn)，能夠很好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)查方法的不足，在地質(zhì)遺跡調(diào)查工作中發(fā)揮優(yōu)勢。

（1）可作為移動(dòng)觀測點(diǎn)位，進(jìn)行多角度觀測。常規(guī)調(diào)查方法在選取觀測點(diǎn)位時(shí)既要保證觀測對象的完整性又要考慮觀測點(diǎn)的通達(dá)性，而無人機(jī)憑借其機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，可以克服地形、植被等不利因素，代替調(diào)查人員快速到達(dá)指定位置對遺跡點(diǎn)的局部特征進(jìn)行觀察、攝影，節(jié)約時(shí)間成本，降低危險(xiǎn)系數(shù)，提高工作效率。

（2）可提供宏觀觀察視角，完整展示遺跡全貌（圖4）。無人機(jī)可以飛到遺跡點(diǎn)上空，提供俯視觀察視角，獲取遺跡點(diǎn)的宏觀影像，進(jìn)而將航拍影像利用軟件進(jìn)行全景處理或三維建模，可以很好的還原遺跡點(diǎn)立體形態(tài)，便于調(diào)查人員進(jìn)行整體分析研究和影像展示。

（3）可完成數(shù)據(jù)信息采集和測量工作。無人機(jī)可以前往某些調(diào)查人員無法靠近或難以到達(dá)的遺跡點(diǎn)，獲取準(zhǔn)確的坐標(biāo)、高程等位置信息和影像數(shù)據(jù)。將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，能夠直接從三維模型中量取需要的距離，將外業(yè)工作轉(zhuǎn)為內(nèi)業(yè)工作，降低工作難度。

3.3 無人機(jī)攝影測量技術(shù)在地質(zhì)遺跡調(diào)查中的應(yīng)用

（1）科學(xué)研究與科普展示

目前多數(shù)無人機(jī)能夠拍攝4K高清甚至清晰度更高的影像，利用無人機(jī)對地質(zhì)遺跡的各個(gè)角度拍攝微觀或宏觀影像可以很好地展現(xiàn)地質(zhì)遺跡的細(xì)節(jié)特征或整體形態(tài)，必要時(shí)將拍攝的影像利用軟件進(jìn)行三維建模，可以使地質(zhì)遺跡360°無死角地還原，便于科研人員進(jìn)行室內(nèi)研究分析;在進(jìn)行地質(zhì)遺跡科普時(shí)，能夠?yàn)楣娞峁└┮?、平視、仰視等各個(gè)觀察視角，展示許多常規(guī)拍攝方法無法獲取的影像，既能滿足公眾的好奇心又能使其對地質(zhì)遺跡有更全面的認(rèn)識(shí)。

（2）地質(zhì)遺跡空間數(shù)據(jù)庫建立

對于許多規(guī)模宏大、常規(guī)調(diào)查手段難以接近的地質(zhì)遺跡，可以利用無人機(jī)代替調(diào)查隊(duì)員準(zhǔn)確地采集遺跡點(diǎn)的坐標(biāo)、高程等位置信息，攝取每個(gè)遺跡點(diǎn)的360°全景影像，制作三維模型。根據(jù)遺跡點(diǎn)自身特征、位置信息、多角度影像數(shù)據(jù)以及立體模型，建立地質(zhì)遺跡空間數(shù)據(jù)庫，在日趨信息化的大數(shù)據(jù)時(shí)代，為管理者提供地質(zhì)遺跡數(shù)字化管理平臺(tái)，方便其對地質(zhì)遺跡信息的隨時(shí)提取、錄入和管理，進(jìn)而助力地質(zhì)遺跡的科學(xué)保護(hù)與合理開發(fā)利用。

4 無人機(jī)攝影測量技術(shù)在地質(zhì)遺跡調(diào)查中應(yīng)用的技術(shù)方法

4.1 主要調(diào)查方法

通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，筆者總結(jié)了無人機(jī)在地質(zhì)遺跡調(diào)查應(yīng)用中的兩種主要調(diào)查方法：人為遙控飛行和規(guī)劃航線飛行，此次調(diào)查的所有地質(zhì)遺跡均可運(yùn)用其中一種或二者結(jié)合的方法進(jìn)行調(diào)查。人為遙控飛行是指駕駛員從無人機(jī)起飛到降落的整個(gè)過程中用遙控器全程操控，包括無人機(jī)的每一次行動(dòng)指令、拍攝指令，該方法是無人機(jī)在地質(zhì)遺跡調(diào)查應(yīng)用中的最基本方法，對駕駛員的操作水平要求相對較高。由于無人機(jī)完全由駕駛員操控，可以在空中任意飛行，主要作為移動(dòng)觀測點(diǎn)位，對遺跡點(diǎn)各個(gè)方位、角度和局部特征進(jìn)行觀察、攝影，也常用于前往調(diào)查人員難以接近的位置采集遺跡點(diǎn)的空間位置信息，該方法多用于規(guī)模較小的地質(zhì)剖面、地質(zhì)構(gòu)造和礦物巖體等地質(zhì)遺跡調(diào)查。規(guī)劃航線飛行是指駕駛員在起飛前為無人機(jī)規(guī)劃好指定的飛行航線，起飛后在無意外事故發(fā)生的情況下無需對無人機(jī)進(jìn)行干預(yù)，直到其執(zhí)行完規(guī)劃航線的飛行任務(wù)后自主返航。該方法主要用于采集遺跡點(diǎn)的宏觀影像和空間位置信息，進(jìn)而建立地質(zhì)遺跡三維模型，多用于規(guī)模較大的地質(zhì)構(gòu)造、環(huán)境地質(zhì)遺跡景觀和地貌景觀等地質(zhì)遺跡調(diào)查。

4.2 基本調(diào)查流程

無人機(jī)在地質(zhì)遺跡調(diào)查應(yīng)用中的基本流程大致可分為5個(gè)步驟。

（1）提前查閱當(dāng)?shù)氐慕w區(qū)域，確保無人機(jī)在調(diào)查地點(diǎn)能正常飛行。

（2）判斷地質(zhì)遺跡的類型、性質(zhì)和規(guī)模，明確需要無人機(jī)觀察、拍攝的重點(diǎn)內(nèi)容，例如褶皺的核部及兩翼地層，不整合界面的上覆、下伏地層接觸關(guān)系，地貌景觀的群體特征和組合關(guān)系等。根據(jù)調(diào)查內(nèi)容的需要，合理選擇人為遙控飛行方法或規(guī)劃航線飛行方法，尋找開闊、安全的起降地點(diǎn)。

（3）執(zhí)行調(diào)查任務(wù)。如果選擇人為遙控飛行，駕駛員可根據(jù)實(shí)際需要，直接將無人機(jī)操控到適當(dāng)位置進(jìn)行觀察、拍攝即可。如果選擇規(guī)劃航線飛行，則需要提前查看等高線圖，獲取目標(biāo)飛行區(qū)域內(nèi)最高點(diǎn)的高程，從而在規(guī)劃飛行航線和設(shè)置飛行高度時(shí)預(yù)留出足夠的安全空間。

（4）整理采集的空間位置信息和航拍影像，必要時(shí)利用專業(yè)的三維建模軟件建立三維模型。

（5）通過地質(zhì)遺跡三維模型提取坐標(biāo)、高程和遺跡點(diǎn)的長度、寬度、高度、距離等數(shù)據(jù)信息。

4.3 精度保障措施

為了進(jìn)一步提高無人機(jī)攝影測量的地質(zhì)遺跡點(diǎn)坐標(biāo)、高程精度以及三維建模后的數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確度，可以采用布設(shè)控制點(diǎn)、高精度GPS輔助設(shè)備、RTK（Real Time Kinematic，載波相位差分技術(shù)）或PPK（Post-Processing Kinematic，GPS動(dòng)態(tài)后處理差分）技術(shù)等保障措施。

（1）布設(shè)控制點(diǎn)。由于無人機(jī)搭載的GPS精度有限，并且在定位傳輸時(shí)候會(huì)存在一定的時(shí)間差，因此控制點(diǎn)的合理布設(shè)可以有效提高航攝采集精度、空三加密精度以及最終成果精度。控制點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)選擇具有明顯辨識(shí)物的附近，易于判刺和立體量測，且通常選取無人機(jī)航攝影像重疊部位中線進(jìn)行布點(diǎn)。

（2）高精度GPS輔助設(shè)備。傳統(tǒng)的無人機(jī)POS數(shù)據(jù)精度較低，需要的地面控制點(diǎn)數(shù)量較多，外業(yè)工作量大。在無人機(jī)上加裝高精度GPS 設(shè)備能夠獲取傳感器拍攝時(shí)精確的瞬時(shí)位置，在大幅縮短外業(yè)布點(diǎn)時(shí)間和減少外業(yè)布點(diǎn)困難的同時(shí)，提高空三加密效率及精度。

（3）RTK或PPK技術(shù)。在無人機(jī)上加裝RTK可以使坐標(biāo)和高程誤差達(dá)到厘米級(jí)，大幅度減少了傳統(tǒng)航測中所需的地面控制點(diǎn)，而PPK解算可以提供穩(wěn)定可靠的地面基站靜態(tài)數(shù)據(jù)，獲取更高精度的POS數(shù)據(jù)，同樣達(dá)到厘米級(jí)的精度，從而高效地提升航測成果精度。

4.4 注意事項(xiàng)

（1）了解當(dāng)?shù)氐南揎w政策。隨著我國對于民用無人機(jī)的管理越來越來嚴(yán)格，不同地區(qū)對于無人機(jī)的飛行區(qū)域、飛行高度和飛行時(shí)間等都有不同程度的限制，因此在飛行前應(yīng)仔細(xì)閱讀國家和當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)政策，避免出現(xiàn)違規(guī)操作。以首都北京為例，六環(huán)以內(nèi)為嚴(yán)格禁飛區(qū)域，飛機(jī)場、軍管區(qū)域以及重點(diǎn)的政府機(jī)關(guān)單位也都禁止起飛;在舉辦兩會(huì)、國慶或其他重大事項(xiàng)之前也會(huì)發(fā)布禁飛通知，詳細(xì)限飛信息建議登錄大疆創(chuàng)新官方網(wǎng)站或“DJI GO 4”手機(jī)APP進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢。本次應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行的地質(zhì)遺跡調(diào)查區(qū)域主要位于門頭溝區(qū)西部山區(qū)，不在禁飛范圍內(nèi)。此外，中國民用航空局在2018年8月31日下發(fā)的《民用無人機(jī)駕駛員管理規(guī)定》中對駕駛員的執(zhí)照也做出了相關(guān)要求，操控Ⅰ、Ⅱ類無人機(jī)的駕駛員應(yīng)進(jìn)行備案并通過在線法規(guī)考試;在隔離空域和融合空域運(yùn)行的除Ⅰ、Ⅱ類以外的無人機(jī)，其駕駛員應(yīng)持有執(zhí)照并在行使相應(yīng)權(quán)利時(shí)隨身攜帶，因此駕駛員應(yīng)根據(jù)所用無人機(jī)類型和應(yīng)用范圍依法備案或考取執(zhí)照。

（2）安全操作注意事項(xiàng)。在無人機(jī)的整個(gè)操作過程中，有一些需要特別注意的細(xì)節(jié)，處理好這些細(xì)節(jié)可有效避免很多安全隱患。第一，在起飛前應(yīng)注意觀察GPS信號(hào)的強(qiáng)弱，對于一些地處于峽谷、嶂谷或其他狹窄環(huán)境的地質(zhì)遺跡，無人機(jī)的GPS信號(hào)很可能會(huì)比較弱或不穩(wěn)定，無人機(jī)墜毀的風(fēng)險(xiǎn)大幅增高，因此起飛前應(yīng)確認(rèn)GPS信號(hào)的接收情況，如果信號(hào)不好應(yīng)擇時(shí)或擇地起飛。第二，始終堅(jiān)持“先裝槳后開電源，先關(guān)電源后拆漿”的原則，無人機(jī)螺旋槳的轉(zhuǎn)速極高，剮蹭到人后會(huì)產(chǎn)生巨大傷害，此項(xiàng)操作可以保證無人機(jī)在螺旋槳的拆卸過程中處于斷電狀態(tài)，有效避免不安全事故的發(fā)生。第三，在起飛之后應(yīng)盡量保證1人操控手柄，1人關(guān)注無人機(jī)位置，通常駕駛員主要通過手柄的顯示器觀察飛行狀況，一旦飛機(jī)前方有天線、樹枝等不明顯的障礙物，駕駛員可能難以顧及，因此建議安排1名觀測手直接觀察無人機(jī)飛行狀況，兩人配合更能增加安全指數(shù)。第四，起降位置應(yīng)盡可能選擇相對空曠、平坦的地點(diǎn)，根據(jù)此次飛行的經(jīng)驗(yàn)，在無人機(jī)電量不足自動(dòng)返航時(shí)，如果電量過低，降落點(diǎn)可能會(huì)與起飛點(diǎn)的位置略有偏差，從而導(dǎo)致失穩(wěn)損壞甚至傷及旁人，因此應(yīng)合理選擇起降位置并在電量不足時(shí)立刻返航。

（3）其他注意事項(xiàng)。根據(jù)本次無人機(jī)在地質(zhì)遺跡調(diào)查應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，筆者總結(jié)了其他一些注意事項(xiàng)，為后續(xù)工作者提供參考，從而少走彎路，提高工作效率。第一，某些山區(qū)GPS和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接收差，衛(wèi)星地圖不能實(shí)時(shí)刷新，造成航線規(guī)劃無法完成，耽誤工作進(jìn)度，因此建議在室內(nèi)提前將目標(biāo)飛行區(qū)域的衛(wèi)星地圖下載到飛行設(shè)備上，方便在設(shè)備無信號(hào)時(shí)查看。第二，在按規(guī)劃航線飛行前應(yīng)在等高線圖上量取起飛點(diǎn)與目標(biāo)飛行區(qū)域內(nèi)最高點(diǎn)的相對高度，從而預(yù)留出足夠的安全飛行空間，以防無人機(jī)在飛行高度內(nèi)遭遇山體、高塔等障礙物。此外，應(yīng)確保無人機(jī)不超過國內(nèi)有關(guān)部門規(guī)定的120 m安全飛行高度，此高度基本滿足各類地質(zhì)遺跡資源的調(diào)查需求。第三，駕駛員應(yīng)將無人機(jī)始終控制在視距范圍內(nèi)飛行并時(shí)刻保持對其控制，一旦超出視距范圍，圖傳系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)故障導(dǎo)致無人機(jī)“失聯(lián)”，通過肉眼觀察很難將其手動(dòng)飛回。

5結(jié)論與展望

無人機(jī)憑借自身機(jī)動(dòng)靈活、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、影像清晰度高等特點(diǎn)，能夠很好的應(yīng)用于地質(zhì)遺跡調(diào)查工作當(dāng)中，突破傳統(tǒng)調(diào)查方法的局限性，代替調(diào)查人員采集遺跡點(diǎn)空間位置信息、對遺跡點(diǎn)進(jìn)行多角度攝影，降低危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)，減少任務(wù)量，提高工作效率。此外由無人機(jī)影像數(shù)據(jù)生成的三維模型可以很好的還原地質(zhì)遺跡立體形態(tài)，對地質(zhì)遺跡科學(xué)研究、科普展示、數(shù)據(jù)庫建立和重要地質(zhì)遺跡形態(tài)修復(fù)等具有重要意義。與此同時(shí)，由于目前無人機(jī)攝影測量技術(shù)仍處于發(fā)展研究階段，在地質(zhì)遺跡調(diào)查應(yīng)用中仍存在一些不足之處，例如無人機(jī)自身續(xù)航能力不足、對電線和樹枝等細(xì)微障礙物識(shí)別能力弱;植被茂密對地質(zhì)遺跡資源的影像攝取造成干擾;某些峽谷、嶂谷地貌的GPS和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)弱，影響無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性等。相信隨著硬件技術(shù)的更新和軟件程序的不斷完善，無人機(jī)攝影測量技術(shù)能夠得到進(jìn)一步優(yōu)化，在地質(zhì)遺跡調(diào)查工作中發(fā)揮更大作用。

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