王文鑫 邵延秀* 姚文倩 劉 靜 韓龍飛 劉小利 高云鵬 王子君 秦可心 屠泓為

1)天津大學(xué)，地球系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院，表層地球系統(tǒng)科學(xué)研究院，天津 300072

2)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，地震動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

3)中國(guó)地震局地震研究所，地震大地測(cè)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430071

4)青海省地震局，西寧 810001

0 引言

在活動(dòng)構(gòu)造研究中，對(duì)大地震地表破裂的精準(zhǔn)識(shí)別與定量分析，是評(píng)估地震震級(jí)、量化斷裂活動(dòng)強(qiáng)度與幅度、探討地震破裂動(dòng)態(tài)過(guò)程和發(fā)震機(jī)理的基礎(chǔ)(鄧起東等，2004； Arrowsmithetal.，2009； Zielkeetal.，2012； 劉靜等，2013)。野外調(diào)查是獲取地震地表破裂特征的最基本方式。傳統(tǒng)的野外地表破裂調(diào)查往往利用全站儀、手持GPS、卷尺等測(cè)量?jī)x器進(jìn)行人工實(shí)地測(cè)量(Yuanetal.，2011； Zhengetal.，2013)，這些方法雖然能夠在局部范圍內(nèi)獲取精度較高的地形地貌數(shù)據(jù)，但測(cè)量范圍有限、效率低，很難快速獲取整條斷裂帶大范圍的高精度地形數(shù)據(jù)(劉靜等，2013； 畢海蕓等，2017； Bietal.，2017)。此外，人工測(cè)量的工作量較大、成本高、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且人工作業(yè)過(guò)程中判斷標(biāo)準(zhǔn)的主觀差異也可能造成測(cè)量結(jié)果與實(shí)際地形特征不符(陳桂華等，2006； Ouédraogoetal.，2014)。近年來(lái)，攝影測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，為高精度地形地貌數(shù)據(jù)的快速獲取提供了另一種更有效的技術(shù)手段(Matthews，2008； Fraseretal.，2009； Bemisetal.，2014)。

攝影測(cè)量技術(shù)是一種通過(guò)攝影設(shè)備(如數(shù)碼相機(jī)、航攝儀、傳感器等)拍攝測(cè)量對(duì)象，利用被攝物體的影像重現(xiàn)物體空間位置和三維形狀的技術(shù)(Matthews，2008； 龔健雅等，2018)。近年來(lái)，該技術(shù)的快速發(fā)展極大地改變了野外地質(zhì)工作的方式，提高了野外工作效率，同時(shí)也使得在室內(nèi)重現(xiàn)野外構(gòu)造形變的三維結(jié)構(gòu)特征成為現(xiàn)實(shí)(張劍清等，2009； Javernicketal.，2014)。其中，SfM(Structure from Motion)多視角移動(dòng)攝影測(cè)量技術(shù)以其方便快捷、可低成本獲取數(shù)十千米尺度工作區(qū)的高分辨率三維地形數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)而受到廣受關(guān)注(Westobyetal.，2012； Fonstadetal.，2013； Bietal.，2017)。SfM方法可通過(guò)運(yùn)動(dòng)相機(jī)獲取的多視角立體圖像集自動(dòng)求解相機(jī)的空間位置和姿態(tài)，進(jìn)而重建目標(biāo)物的三維地形，該方法的出現(xiàn)大大提高了攝影測(cè)量的自動(dòng)化程度(Westobyetal.，2012； Fonstadetal.，2013； 魏占玉等，2015； 程爭(zhēng)剛等，2016)。而迅速普及的中小型無(wú)人機(jī)等低空遙感平臺(tái)為SfM攝影測(cè)量技術(shù)提供了平臺(tái)基礎(chǔ)。小型無(wú)人機(jī)具有成本低、安全性高、數(shù)據(jù)獲取效率高、作業(yè)方式靈活快捷等優(yōu)點(diǎn)(張春森等，2015； 陳曉勇等，2019)，目前已經(jīng)在微構(gòu)造地貌解譯(Johnsonetal.，2014； Turneretal.，2014)、滑坡監(jiān)測(cè)(Lucieeretal.，2014； Giordanetal.，2020)等眾多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

以往在大地震之后的科學(xué)考察中，鮮有基于航空攝影測(cè)量技術(shù)獲取整條地震地表破裂帶幾何結(jié)構(gòu)等定量參數(shù)的工作報(bào)道。2021年5月22日瑪多MW7.4 地震發(fā)生后，本研究團(tuán)隊(duì)于第一時(shí)間利用中型混合翼無(wú)人機(jī)和小型多旋翼無(wú)人機(jī)對(duì)震后的地表破裂進(jìn)行了攝影測(cè)量，在影像中可清晰、直觀地觀察到地表破裂的相對(duì)寬度與空間分布。同時(shí)，我們還采用移動(dòng)智能設(shè)備搭載的激光雷達(dá)掃描儀(Light Detection and Ranging，LiDAR)對(duì)地表破裂的三維結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行采集，并在室內(nèi)真實(shí)還原了野外的地形地貌現(xiàn)象及特征。研究結(jié)果充分展示出攝影測(cè)量技術(shù)在活動(dòng)構(gòu)造研究中巨大的應(yīng)用潛力，為活動(dòng)構(gòu)造的定量化和精細(xì)化研究帶來(lái)了新的契機(jī)。

1 瑪多MW7.4 地震背景

圖 1 瑪多 MW7.4 地震的構(gòu)造背景圖Fig. 1 Seismogenic tectonic background map of the Madoi MW7.4 earthquake.圖中地表破裂帶為作者所在團(tuán)隊(duì)利用航拍技術(shù)獲取的較精細(xì)的破裂帶分布簡(jiǎn)圖

此次瑪多MW7.4 地震是自2008年汶川MW7.9 大地震之后中國(guó)發(fā)生的震級(jí)最大、地表破裂最長(zhǎng)的地震事件，且此次地震發(fā)生于巴顏喀拉地塊北部邊界——東昆侖斷裂帶以南70km處附近，是近20年來(lái)圍繞巴顏喀拉地塊邊界斷裂帶附近發(fā)生的又一強(qiáng)震。通過(guò)野外考察確定地表破裂組合的特征及分布規(guī)律，不僅有助于厘定瑪多MW7.4 地震的發(fā)震機(jī)制和地表破裂過(guò)程，同時(shí)對(duì)于深刻理解巴顏喀拉地塊乃至整個(gè)青藏高原現(xiàn)今的構(gòu)造變形狀態(tài)及今后的運(yùn)動(dòng)演化過(guò)程等也具有重要的科學(xué)意義。

我們?cè)诂敹嗟卣鸢l(fā)生后第一時(shí)間趕往現(xiàn)場(chǎng)，利用攝影測(cè)量技術(shù)迅速獲取了高精度、高分辨率的數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)和數(shù)字正射影像圖(Digital Orthophoto Map，DOM)，并沿破裂帶開(kāi)展了地震地表破裂與伴生次生災(zāi)害等地表調(diào)查，這為震后分析地震災(zāi)情、評(píng)估地震斷層危害性等工作提供了重要依據(jù)，也為今后的地震地質(zhì)科研和教學(xué)工作保留珍貴的資料。

2 數(shù)據(jù)采集與處理

2.1 SfM攝影測(cè)量原理

圖 2 展示了基于SfM方法獲取地形地貌數(shù)據(jù)的基本原理，其工作流程大致包括以下步驟： 在野外采集數(shù)據(jù)時(shí)，首先需要在研究區(qū)域內(nèi)布設(shè)3個(gè)及以上地面控制點(diǎn)(圖2a)，并獲取每個(gè)地面控制點(diǎn)的空間坐標(biāo)。然后根據(jù)區(qū)域海拔、起伏度等地形地貌特征，設(shè)置合理的飛行高度、影像重疊度、拍攝角度等參數(shù)，規(guī)劃飛行航線。在得到具有一定重疊度的影像數(shù)據(jù)集(圖2b)后，利用集成SfM算法的影像處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(Turneretal.，2014； Ajayietal.，2017； Jamesetal.，2017)。

本研究應(yīng)用半自動(dòng)化商用軟件Agisoft PhotoScanTM進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主要包括以下幾步： 1)對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理，剔除成像不佳的影像，將質(zhì)量較高的影像導(dǎo)入軟件； 2)獲取影像之間的同名特征，恢復(fù)攝影時(shí)相機(jī)的相對(duì)位置和姿態(tài)，重構(gòu)三維場(chǎng)景結(jié)構(gòu)，生成密集點(diǎn)云數(shù)據(jù)； 3)利用地面控制點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行絕對(duì)校正，將點(diǎn)云的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到現(xiàn)實(shí)中的空間坐標(biāo)系中； 4)生成網(wǎng)格和紋理，獲得具有空間地理坐標(biāo)的點(diǎn)云、DEM、DOM等數(shù)據(jù)(Nexetal.，2014)。

2.2 野外數(shù)據(jù)采集設(shè)備

本次野外地形數(shù)據(jù)的采集使用了3種設(shè)備，即縱橫大鵬CW-15垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)、大疆精靈Phantom 4 Pro V2.0無(wú)人機(jī)以及移動(dòng)智能設(shè)備iPhone 12 Pro激光雷達(dá)掃描儀(LiDAR)。下文將對(duì)這3種設(shè)備做簡(jiǎn)要介紹。

2.2.1 縱橫大鵬CW-15垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)

表 1 CW-15垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的主要參數(shù)Table1 Main parameters of CW-15 VTOL fixed-wing UAV system

2.2.2 大疆精靈Phantom 4 Pro V2.0無(wú)人機(jī)

抗戰(zhàn)結(jié)束以后，中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)在長(zhǎng)期戰(zhàn)亂與自然災(zāi)害多重打擊之下，風(fēng)雨飄搖，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策仍以發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，因此合作組織仍以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社為組織重點(diǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社占比進(jìn)一步增大，同時(shí)圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之運(yùn)銷、消費(fèi)、供給等合作社也有所發(fā)展。而信用合作社占比則持續(xù)下降，至1949年信用合作社占比已不足30%。

2.2.3 移動(dòng)智能設(shè)備激光雷達(dá)掃描儀

激光雷達(dá)掃描LiDAR是一種集激光測(cè)距、全球定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)3種技術(shù)于一身的系統(tǒng)，能夠有效去除地表植被或人工地物的影響，直接獲取真實(shí)的地表三維信息并生成精確的DEM，逐漸成為構(gòu)造地貌量化研究中的可靠技術(shù)(Linetal.，2013； 劉靜等，2013，2018)。近年來(lái)，LiDAR技術(shù)的迅速普及和應(yīng)用，為大范圍高分辨率三維地形數(shù)據(jù)的獲取提供了一種更為方便快捷的技術(shù)手段。然而，LiDAR技術(shù)存在成本較高、后期數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜等問(wèn)題，這也使得該技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用受到限制(Johnsonetal.，2014)。

蘋果(Apple)公司于2020年發(fā)布的移動(dòng)智能設(shè)備iPhone12 Pro，搭載了LiDAR掃描儀這一技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)激光束照射目標(biāo)，利用回波所需的時(shí)間確定其與物體之間的距離。LiDAR掃描儀的有效范圍約為5m，通過(guò)每秒發(fā)送的數(shù)十萬(wàn)個(gè)光脈沖，可在小范圍內(nèi)以相對(duì)準(zhǔn)確的方式計(jì)算出距離和物體大小，進(jìn)而構(gòu)建3D模型(Luetzenburgetal.，2021)。LiDAR激光雷達(dá)不僅對(duì)焦精度更高，而且還能夠通過(guò)其強(qiáng)大的3D視覺(jué)能力以更高的精度將物體從環(huán)境中剝離出來(lái)，之后通過(guò)算法進(jìn)行機(jī)內(nèi)多張合成，從而形成更符合真實(shí)光學(xué)特性的照片，足以媲美單反相機(jī)的拍攝效果，而得到的數(shù)據(jù)可用于對(duì)物體或環(huán)境進(jìn)行精確的3D描繪，提供更多有關(guān)其周圍環(huán)境的有用且準(zhǔn)確的信息，改善拍攝精度，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。雖然目前這一技術(shù)的掃描精度和最后成像結(jié)果還不是那么完美，但這已經(jīng)是在不借用外部設(shè)備的前提下，可在野外地質(zhì)考察工作中實(shí)現(xiàn)的最快捷、最方便的3D模型采集方式。

3 結(jié)果與討論

3.1 基于高精度正射影像的地表破裂特征提取

2021年5月24日—6月15日，我們使用縱橫大鵬CW-15無(wú)人機(jī)對(duì)瑪多MW7.4 地震的同震地表破裂帶進(jìn)行航拍，所用機(jī)型攜帶GPS模塊，可通過(guò)與單反相機(jī)的相對(duì)位置準(zhǔn)確得到航拍照片的GPS信息。我們首先以震后數(shù)天由InSAR range offset推測(cè)的地表破裂位置(社交軟件共享)作為航拍作業(yè)中心線，設(shè)計(jì)了覆蓋中心線兩側(cè)各500m、長(zhǎng)約180km的攝影測(cè)量廊帶，并在震中區(qū)段適當(dāng)加寬了航拍范圍的寬度。然后將所設(shè)計(jì)的攝影測(cè)量廊帶以kmz文件分段導(dǎo)入CW Commder飛控平臺(tái)設(shè)置航拍區(qū)域并自動(dòng)生成航空測(cè)線，其中航空照片的航向、旁向重疊率均為80%，地面比例尺大多設(shè)置為1︰300(在地形復(fù)雜的破裂東端設(shè)置為1︰600)。為提高航拍照片絕對(duì)位置的準(zhǔn)確度，通過(guò)架設(shè)RTK地面基站并采集CORS站數(shù)據(jù)的方式對(duì)無(wú)人機(jī)Pos姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。每獲取一個(gè)架次的航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)，立即使用PPS位置解算軟件對(duì)無(wú)人機(jī)姿態(tài)數(shù)據(jù)(Pos)、RTK基站位置數(shù)據(jù)和CORS站數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，從而獲取每張航空照片的精確位置信息，包括經(jīng)緯度坐標(biāo)、高程、無(wú)人機(jī)的航向、滾轉(zhuǎn)與俯仰等參數(shù)。最終完成了面積約為256km2的區(qū)域地形地貌信息采集，共采集航片34302張。

圖 4 大疆精靈Phantom 4 Pro V2.0無(wú)人機(jī)的外觀及野外作業(yè)圖Fig. 4 Appearance and field operation diagram of DJI Phantom 4 Pro V2.0 UAV.

利用PhotoScan軟件對(duì)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行快速拼圖處理，生成DOM正射影像。無(wú)人機(jī)攝影圖像的質(zhì)量取決于航拍區(qū)域地形、作業(yè)時(shí)風(fēng)向、離地高度、相鄰照片的重疊度、特定區(qū)域照片數(shù)量等外界條件。尤其是在高原地區(qū)，地勢(shì)起伏大，地形復(fù)雜，天氣多變，不同飛行區(qū)域的無(wú)人機(jī)飛行高度不同，以上諸多因素導(dǎo)致影像分辨率有所差異。此外，為獲得最高精度的DOM數(shù)據(jù)，我們?cè)邳c(diǎn)云生成過(guò)程中選擇了最稠密處理。最終獲得的破裂全段的DOM影像分辨率為2～7cm/pix，其中大多數(shù)影像的分辨率為3～5cm/pix。

圖 5 iPhone 12 Pro激光雷達(dá)掃描儀的AR成像示意圖(圖片資料來(lái)自網(wǎng)頁(yè)(3)https： ∥opentopography.org/blog/iphone-lidar-applications-geosciences。)Fig. 5 Schematic diagram of AR imaging for iPhone 12 Pro LiDAR scanner(Image data from webpage①).a 掃描對(duì)象的照片； b iPhone 12 Pro激光雷達(dá)掃描儀； c 掃描過(guò)程中的紋理格網(wǎng)覆蓋； d 完成對(duì)掃描對(duì)象及其周圍環(huán)境的掃描； e 掃描對(duì)象的長(zhǎng)度測(cè)量； f 掃描對(duì)象的三維建模

之后使用GIS軟件對(duì)地表破裂進(jìn)行矢量化處理，圖 6 展示了本次無(wú)人機(jī)航拍影像所覆蓋區(qū)域的DOM正射影像。厘米級(jí)的高分辨率正射影像可以清晰地顯示出同震地表破裂帶的空間展布與相對(duì)寬度，在此基礎(chǔ)上能夠準(zhǔn)確地解譯地表破裂并提取同震位錯(cuò)等相關(guān)參數(shù)。

圖 6 CW-15無(wú)人機(jī)航拍的正射影像覆蓋的區(qū)域Fig. 6 Coverage area of CW-15 UAV aerial orthophoto image.

圖 7 摩托車車轍印左旋位錯(cuò)的影像解譯(a)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地測(cè)量結(jié)果(b)Fig. 7 Image interpretation(a)and field measurement(b)of left-lateral offset in motorcycle wheel mark.

圖 8 草甸左旋位錯(cuò)的影像解譯(a)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地測(cè)量結(jié)果(b)Fig. 8 Image interpretation(a)and field measurement(b)of left-lateral offset in meadow.

3.2 基于高精度DEM獲取垂直位錯(cuò)數(shù)據(jù)

為獲取更精細(xì)的地表破裂垂直位錯(cuò)數(shù)據(jù)，我們利用大疆Phantom 4 Pro V2.0無(wú)人機(jī)，對(duì)多個(gè)破裂變形最顯著地區(qū)的地形地貌信息進(jìn)行了采集，圖9a 為所選擇的一個(gè)數(shù)據(jù)采集的區(qū)域。我們?cè)谀繕?biāo)區(qū)域內(nèi)均勻布設(shè)了一定數(shù)量的地面控制點(diǎn)，并使用RTK(Trimble R8)精確測(cè)量了每個(gè)地面控制點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。數(shù)據(jù)采集時(shí)將飛機(jī)的飛行高度設(shè)置為50m，將影像的縱向重疊度和旁向重疊度分別設(shè)置為75%和60%，共采集照片799張，覆蓋的區(qū)域范圍約為300m×300m，生成的DEM分辨率達(dá)3cm/pix。

圖 9 基于無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)獲取的高精度區(qū)域DEM(a)及垂直斷錯(cuò)(b)Fig. 9 High-precision region DEM(a)and vertical offset(b)obtained by UAV photogrammetry.

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)獲取的DEM分辨率可達(dá)厘米級(jí)，與常用的如SRTM DEM(90m)和ASTER DEM(30m)相比，精度大大提高。從該方法獲取的高分辨率地形地貌數(shù)據(jù)中能夠精準(zhǔn)識(shí)別微小的斷錯(cuò)特征，并清晰地展現(xiàn)出在常用DEM上無(wú)法識(shí)別的亞米級(jí)垂直斷錯(cuò)地貌。無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)極大地提高了位錯(cuò)測(cè)量的準(zhǔn)確性，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)斷層幾何及斷錯(cuò)地貌的高清晰度三維再現(xiàn)。

3.3 地表破裂三維結(jié)構(gòu)特征的室內(nèi)重建

在野外選擇典型的地表破裂，如擠壓階區(qū)、張裂隙和擠壓鼓包等，利用iPhone 12 Pro激光雷達(dá)掃描儀(LiDAR)對(duì)其三維結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行采集，并開(kāi)展多角度掃描，以保證結(jié)構(gòu)特征信息采集的完整性?；氐绞覂?nèi)后，應(yīng)用智能設(shè)備上的3D Scanner app對(duì)圖像進(jìn)行優(yōu)化處理，完整地3D還原“現(xiàn)實(shí)物體”，將這些虛擬模型置于AR場(chǎng)景中完成成像(圖10a，b)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地表破裂、擠壓鼓包三維結(jié)構(gòu)的室內(nèi)重建。

圖 10 地表破裂、擠壓鼓包的AR成像圖Fig. 10 AR imaging of surface ruptures and pressure ridges.a、b 地表破裂、擠壓鼓包的室內(nèi)AR成像； c—e 地表破裂、擠壓鼓包的野外AR成像

將3D Scanner app生成的模型置于野外環(huán)境中，由圖10c—e可見(jiàn)，模型畫(huà)質(zhì)清晰度較高，可任意轉(zhuǎn)換角度、成比例縮放、自由移動(dòng)使用，且模型能夠真實(shí)反映地表破裂、擠壓鼓包的特征及細(xì)節(jié)信息，形成了與野外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地觀測(cè)相同的效果，使人仿佛親臨現(xiàn)場(chǎng)。這一全新的技術(shù)手段為今后的地質(zhì)教學(xué)及科研工作提供了一種新的思路。

這種無(wú)需任何事先準(zhǔn)備即可創(chuàng)建近距離環(huán)境3D模型的技術(shù)，為在高空間分辨率條件下快速掃描中小型地貌(厘米到數(shù)百米)的形態(tài)特征提供了一種新穎、經(jīng)濟(jì)、省時(shí)的替代方案。此外，其便捷的數(shù)據(jù)處理方式、高效的應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)的通用性，也使相關(guān)科研單位能夠更快捷準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)野外環(huán)境變化，為管理決策提供及時(shí)數(shù)據(jù)，這一技術(shù)值得在地貌學(xué)、地質(zhì)學(xué)、林業(yè)等諸多地球科學(xué)學(xué)科及其他相關(guān)領(lǐng)域中推廣應(yīng)用。

4 結(jié)論與展望

本文以2021年5月22日瑪多MW7.4 地震為例，介紹了利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)地震地表破裂特征信息進(jìn)行快速提取，以及使用移動(dòng)智能設(shè)備搭載的LiDAR對(duì)地表破裂三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行室內(nèi)重建的方法。本文為大地震發(fā)生后基于攝影測(cè)量技術(shù)快速提取發(fā)震斷層的地表破裂分布、結(jié)構(gòu)與特征等定量參數(shù)提供了可行、高效和科學(xué)的技術(shù)方法，并探討了攝影測(cè)量技術(shù)在進(jìn)一步研究和應(yīng)用中的廣闊前景。獲得的主要認(rèn)識(shí)如下：

(1)通過(guò)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，在較短時(shí)間內(nèi)獲得了全段地表破裂的正射影像，以及多個(gè)形變復(fù)雜區(qū)域的厘米級(jí)分辨率數(shù)字高程模型，很好地保留了同震地表破裂的原始面貌，滿足了地震后快速獲取同震地表破裂帶特征的需要。

(2)通過(guò)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)獲取的照片數(shù)據(jù)可生成厘米級(jí)分辨率的數(shù)字高程模型DEM和數(shù)字正射影像DOM，能夠快速準(zhǔn)確解譯地表破裂的特征并提取相關(guān)參數(shù)。通過(guò)影像解譯結(jié)果可知，基于正射影像得到的水平位錯(cuò)結(jié)果與實(shí)地測(cè)量的結(jié)果一致，獲取的DEM能夠精細(xì)識(shí)別亞米級(jí)的垂直斷錯(cuò)地貌，大大提高了精度。以上工作證明了無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)所得數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。

(3)移動(dòng)智能設(shè)備iPhone 12 Pro搭載LiDAR激光雷達(dá)掃描儀所完成的地表破裂、擠壓鼓包的室內(nèi)重建結(jié)果令人滿意，AR成像模型可高度融合于實(shí)景當(dāng)中，達(dá)到了“幾乎無(wú)法區(qū)分真假”的地步。該技術(shù)是目前野外可實(shí)現(xiàn)的最快捷、最方便的3D模型采集方式。

盡管攝影測(cè)量技術(shù)目前還存在著一定的局限性，如飛行平臺(tái)續(xù)航時(shí)間較短，易受天氣、海拔等因素影響，在植被茂密區(qū)域的航拍效果不理想等，但相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些問(wèn)題都將得到解決，攝影測(cè)量技術(shù)將會(huì)成為活動(dòng)構(gòu)造定量化、精細(xì)化研究中的一種重要的技術(shù)手段。

致謝評(píng)審專家對(duì)本文進(jìn)行了認(rèn)真審閱，并給出許多有益的修改意見(jiàn)； 青海省地震局、成都縱橫自動(dòng)化技術(shù)有限公司和蘭州大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與礦產(chǎn)資源學(xué)院在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中給予了支持和幫助。在此一并表示感謝！