基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建*

劉 帥 陳建華 王 峰 曹禮剛 王炳乾

（1.成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院 成都 610059；2.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院 成都 610059）

地質(zhì)露頭作為揭示地質(zhì)活動(dòng)、地殼變動(dòng)以及巖層分布的重要地質(zhì)對(duì)象，一直是各類(lèi)地質(zhì)研究的重中之重（萬(wàn)劍華等，2019a）。多年來(lái)，野外地質(zhì)露頭數(shù)據(jù)采集方式幾乎沒(méi)有發(fā)生過(guò)改變，主要以相機(jī)拍照、人工測(cè)量，再輔以一些必要的樣本采集為主（印森林等，2018）。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，此方法逐漸暴露出其存在的一些局限性，主要有以下一些方面：1）數(shù)據(jù)采集不全面；其采集的全面程度主要取決于剖面所處的地理環(huán)境，部分剖面所處位置人力無(wú)法到達(dá)，數(shù)據(jù)不能進(jìn)行采集，如陡坡、懸崖等位置（閆博等，2020）。2）數(shù)據(jù)采集局部化，難以建立整體概念；研究區(qū)內(nèi)通常出露多個(gè)剖面，傳統(tǒng)地質(zhì)露頭數(shù)據(jù)采集通常單獨(dú)進(jìn)行各剖面間數(shù)據(jù)采集和踏勘，導(dǎo)致本應(yīng)有關(guān)聯(lián)性的各露頭之間，人為切斷了聯(lián)系，造成后續(xù)地質(zhì)分析和解釋難度加大，甚至引起錯(cuò)誤。3）數(shù)據(jù)復(fù)用性差；人工踏勘采集的數(shù)據(jù)通常只有到過(guò)剖面現(xiàn)場(chǎng)的人熟悉該數(shù)據(jù)，若將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給一個(gè)未到過(guò)剖面現(xiàn)場(chǎng)的人，數(shù)據(jù)理解較為困難，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)不能再次使用，復(fù)用性差。4）數(shù)據(jù)可展示性差；人工踏勘采集的露頭數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，且局部化，無(wú)法做到從整體上全面展示剖面現(xiàn)狀，只能“以點(diǎn)代面”的進(jìn)行展示。5）數(shù)據(jù)采集周期長(zhǎng)；傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集主要依靠人工，但野外人工踏勘每天考察量是極其有限的，特別是在某些遠(yuǎn)離人煙的無(wú)人區(qū)。6）數(shù)據(jù)采集危險(xiǎn)性高；部分剖面所處位置地理?xiàng)l件差，如戈壁，懸崖，陡坡等，需要承擔(dān)一定的考察風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)踏勘人員甚至可能需要面臨生命危險(xiǎn)（賈曙光等，2018）。

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)技術(shù)得到了快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)設(shè)備愈發(fā)普及，小型化、精細(xì)化等諸多優(yōu)點(diǎn)使得其在與其他行業(yè)相結(jié)合時(shí)，得到了廣泛好評(píng)（曲林等，2015）?；跓o(wú)人機(jī)的傾斜攝影技術(shù)及隨之而來(lái)的三維自動(dòng)建模技術(shù)在此期間也得到長(zhǎng)足發(fā)展，基于無(wú)人機(jī)傾斜影像的快速三維建模已成為測(cè)繪領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)（史文中等，2004；彌永宏等，2017）。部分地質(zhì)工作者也注意到無(wú)人機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)始將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)行業(yè)，應(yīng)用方向主要集中在遙感地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)、地質(zhì)信息識(shí)別與提取等方面（Giordan et al.，2020；連會(huì)青等，2020；戴均豪等，2021；印森林等，2021）。數(shù)字露頭實(shí)景三維模型方面的研究還相對(duì)較少。

鑒于此，本文將無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)露頭數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建。基于構(gòu)建的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型，地質(zhì)工作者可進(jìn)行量測(cè)、分析等多類(lèi)別的地質(zhì)踏勘分析，且數(shù)據(jù)復(fù)用性得到增強(qiáng)，只需一次數(shù)據(jù)采集，即可復(fù)刻下剖面所有真實(shí)地質(zhì)情況。將無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)引入到野外地質(zhì)工作中，在解決傳統(tǒng)地質(zhì)露頭考察和數(shù)據(jù)采集局限性的同時(shí)，能夠進(jìn)一步提高地質(zhì)工作數(shù)字化程度。

1 研究方法

1.1 傾斜攝影技術(shù)

傾斜攝影技術(shù)是國(guó)際攝影測(cè)量領(lǐng)域近十幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)從1 個(gè)垂直、4 個(gè)傾斜、5 個(gè)不同的視角同步采集影像，獲取到豐富的地面目標(biāo)頂面及側(cè)視的高分辨率紋理（周曉波等，2017）。它不僅能夠真實(shí)地反映地物情況，高精度地獲取物方紋理信息，還可通過(guò)先進(jìn)的定位、融合、建模等技術(shù)，生成真實(shí)的三維地物模型（熊強(qiáng)等，2018）。該技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智慧管理、規(guī)劃、住建、自然資源、交通、電力、水利、應(yīng)急等行業(yè)（Zhou et al.，2021）。

傾斜攝影技術(shù)多與無(wú)人機(jī)技術(shù)相結(jié)合，以無(wú)人機(jī)作為傾斜攝影系統(tǒng)的搭載平臺(tái)，可最大程度發(fā)揮傾斜攝影數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢(shì)。無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)“無(wú)人機(jī)”（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），是利用無(wú)線(xiàn)電遙控設(shè)備和自身攜帶的飛行控制裝置操縱的不載人飛行器（Zhou and Zhang，2020）。依據(jù)其升力產(chǎn)生方式，通常將其分為固定翼無(wú)人機(jī)和旋翼無(wú)人機(jī)兩類(lèi)（萬(wàn)劍華等，2019b）。固定翼無(wú)人機(jī)飛行速度快、飛行高度高，攜帶攝影鏡頭后可進(jìn)行長(zhǎng)距離、大面積地面目標(biāo)拍攝，但起飛條件較為苛刻。旋翼無(wú)人機(jī)通常體積更小更易于攜帶，且操作簡(jiǎn)單，此外，其可懸停進(jìn)行地面目標(biāo)拍攝，由于多以鋰電池作為動(dòng)力源，所以滯空時(shí)間相對(duì)較短。結(jié)合地質(zhì)行業(yè)野外工作實(shí)際情況，旋翼無(wú)人機(jī)通常是更好的選擇。

基于無(wú)人機(jī)的傾斜攝影一般使用機(jī)載五鏡頭或兩鏡頭攝影系統(tǒng)，得益于算法原理的進(jìn)步，現(xiàn)通過(guò)單鏡頭也能進(jìn)行傾斜攝影數(shù)據(jù)采集（盛輝等，2020）。采取單鏡頭采集方案時(shí)，鏡頭固定一個(gè)方向，設(shè)定密集航線(xiàn)，“井”字交叉飛行。單鏡頭的采集方案通常在保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的情況下，成本更低。

傾斜攝影生成模型的精度一般為正射影像分辨率的2～3 倍，即垂直視角所采集的照片分辨率的2～3 倍（鄭盼，2018）。正射影像成像分辨率有公式（1）所對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系，a為像元尺寸，GSD為地面分辨率，f為鏡頭焦距，H為攝影系統(tǒng)航高（即飛行高度），由此可推斷出特定分辨率下的飛行高度H應(yīng)為公式（2）所示。

1.2 技術(shù)路線(xiàn)及工作流程

基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建的技術(shù)路線(xiàn)如圖1 所示，依托該技術(shù)路線(xiàn)的實(shí)際工作流程主要分為兩個(gè)部分。第一部分，地質(zhì)露頭傾斜攝影數(shù)據(jù)采集。第二部分，基于傾斜攝影數(shù)據(jù)的實(shí)景三維模型構(gòu)建。

圖1 基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建技術(shù)路線(xiàn)Fig.1 Technical route for constructing digital outcrop real scene 3D model based on drone tilt photography

（1）傾斜攝影數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量直接關(guān)系著后續(xù)模型建立的難易程度及精度。結(jié)合地質(zhì)工作實(shí)際情況，將無(wú)人機(jī)野外數(shù)據(jù)采集方式分為航線(xiàn)自動(dòng)飛行數(shù)據(jù)采集和人工手動(dòng)飛行數(shù)據(jù)采集兩類(lèi)。

航線(xiàn)自動(dòng)飛行數(shù)據(jù)采集方式所獲取數(shù)據(jù)質(zhì)量高、影像重疊度均一。該方式缺點(diǎn)也很明顯，由于要制定飛行范圍的KML 文件，所以需提前了解剖面情況，特別是剖面較為精準(zhǔn)的位置范圍。該方式有以下6 個(gè)步驟：1）露頭區(qū)域KML 制作；使用無(wú)人機(jī)配套飛行軟件或部分桌面端軟件將剖面區(qū)域圈定出來(lái)制作成KML 文件。2）無(wú)人機(jī)組裝及測(cè)試；按要求組裝好無(wú)人機(jī)，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的飛行測(cè)試，檢查飛機(jī)控制及各項(xiàng)參數(shù)是否正常。3）飛行航線(xiàn)制定；通過(guò)無(wú)人機(jī)配套的飛控軟件和KML 文件制定航線(xiàn)，重點(diǎn)是設(shè)定剖面采集過(guò)程中的傾斜攝影相關(guān)參數(shù)，包括飛行高度、飛行速度、旁向重疊率、航向重疊率。飛行高度根據(jù)擬建立模型的精度進(jìn)行確定，飛行速度不易過(guò)快，過(guò)快易導(dǎo)致照片模糊，航向重疊率和旁向重疊率分別為80%和75%。4）航線(xiàn)任務(wù)執(zhí)行；無(wú)人機(jī)根據(jù)航線(xiàn)自動(dòng)巡航并同步采集剖面傾斜影像和對(duì)應(yīng)GPS 坐標(biāo)信息。5）空地信息互傳；飛行過(guò)程中，無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)與遙控器進(jìn)行圖傳，通過(guò)遙控器屏幕可實(shí)時(shí)查看當(dāng)前無(wú)人機(jī)各類(lèi)飛行狀態(tài)參數(shù)及拍攝的剖面影像。6）返航與數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查；飛行任務(wù)完成后，無(wú)人機(jī)自動(dòng)或手動(dòng)返航，檢查拍攝數(shù)據(jù)是否覆蓋整個(gè)剖面區(qū)域，檢查照片是否清晰無(wú)模糊，若照片有問(wèn)題，需進(jìn)行補(bǔ)拍。

人工手動(dòng)飛行數(shù)據(jù)采集方式所獲取數(shù)據(jù)分辨率通常高于自動(dòng)采集方式，且獲取較為靈活，不需提前了解剖面范圍及制作KML 文件。該方式的缺點(diǎn)是影像重疊度較難控制，給后續(xù)的三維重建帶來(lái)困難。該方式有以下4個(gè)步驟：1）無(wú)人機(jī)組裝及測(cè)試；2）剖面數(shù)據(jù)采集；沿剖面手動(dòng)飛行并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集過(guò)程中應(yīng)注意，飛機(jī)高度適當(dāng)高一些，使鏡頭與剖面保持不超過(guò)40 度夾角，每?jī)蓮堈掌丿B度不低于70%；3）空地信息互傳；4）數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。

（2）實(shí)景三維模型構(gòu)建

實(shí)景三維模型構(gòu)建主要依賴(lài)于傾斜攝影模型建立原理進(jìn)行三維重建。主要有以下6個(gè)步驟：區(qū)域整體平差、空中三角測(cè)量、多視角影像密集匹配、三維TIN 格網(wǎng)構(gòu)建、白體三維模型創(chuàng)建、紋理映射。

基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建實(shí)際工作流程如圖2 所示。

圖2 基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建工作流程Fig.2 The workflow of constructing digital outcrop real-scene 3D model based on drone tilt photography

2 實(shí)例分析

2.1 研究區(qū)概況

鄂爾多斯盆地位于中國(guó)中西部地區(qū)，囊括陜、甘、寧、蒙、晉五省，為中國(guó)第二大沉積盆地，發(fā)育豐富的地質(zhì)現(xiàn)象（付金華等，2021）。實(shí)驗(yàn)選取位于鄂爾多斯盆地西緣的陜西平?jīng)龆罍掀拭婧蛯幭闹行l(wèi)大石頭井溝剖面進(jìn)行基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建。研究區(qū)位置如圖3 所示。

圖3 研究區(qū)位置圖Fig.3 Location map of the study area

2.2 數(shù)據(jù)采集

實(shí)驗(yàn)對(duì)寧夏中衛(wèi)大石頭井溝地質(zhì)剖面采取無(wú)人機(jī)自動(dòng)飛行的數(shù)據(jù)采集方式，劃定的航線(xiàn)區(qū)域和航線(xiàn)如圖4 所示。數(shù)據(jù)采集時(shí)設(shè)置的傾斜攝影行高為50 m，航相重疊率和旁向重疊率分別為80%和75%。此外，對(duì)部分重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行了人工手動(dòng)精細(xì)化拍攝，以提高重點(diǎn)區(qū)域模型精度。無(wú)人機(jī)共飛行1 小時(shí)28 分鐘，采集到2 654 張相片，覆蓋整個(gè)大石頭井溝地質(zhì)剖面。

圖4 大石頭井溝剖面航線(xiàn)規(guī)劃圖Fig.4 Route planning diagram of Dashitoujinggou section

實(shí)驗(yàn)對(duì)平?jīng)龆罍系刭|(zhì)剖面采取人工手動(dòng)飛行的數(shù)據(jù)采集方式。人工采集時(shí)，盡量控制傾斜攝影高度為主體區(qū)域20 m，部分區(qū)域30 m，影像重疊度不低于70%。拍攝時(shí)長(zhǎng)約為1 h，共獲取到1 663 張相片，覆蓋整個(gè)平?jīng)龆罍系刭|(zhì)剖面。采集時(shí)的無(wú)人機(jī)航跡如圖5 所示，采集到的傾斜影像如圖6a 與圖6b 所示。

圖5 二道溝地質(zhì)剖面航跡圖Fig.5 Track map of Erdaogou geological section

圖6 二道溝采集數(shù)據(jù)示例a.示例影像1；b.示例影像2Fig.6 Example of Erdaogou collected data

2.3 數(shù)字露頭三維模型構(gòu)建

利用采集到的傾斜攝影數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)地質(zhì)剖面實(shí)景三維模型構(gòu)建。構(gòu)建過(guò)程中的4個(gè)主要階段分別如圖7～圖10 所示（以平?jīng)龆罍掀拭鏋槔?。?gòu)建完成后的平?jīng)龆罍掀拭婧蛯幭闹行l(wèi)大石頭井溝剖面分別如圖10、圖11 所示。

圖7 空三模型階段Fig.7 Empty three model stage

圖10 二道溝數(shù)字露頭實(shí)景三維模型Fig.10 Digital outcropping real three-dimensional model of Erdaogou

圖11 大石頭井溝數(shù)字露頭實(shí)景三維模型Fig.11 Digital outcrop real 3D model of Dashitou Jinggou

圖8 TIN 格網(wǎng)模型階段Fig.8 TIN grid model stage

圖9 白體模型階段Fig.9 White body model stage

2.4 剖面踏勘與分析

基于構(gòu)建的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型，研究人員可進(jìn)行量測(cè)、踏勘等多種地質(zhì)考察和分析工作。文章此處僅做簡(jiǎn)單分析，不進(jìn)行深入地質(zhì)解釋。

模型精度和分辨率均為厘米級(jí)，從模型上即可判斷出大部分巖層巖性，特別是對(duì)于人力不易到達(dá)處的巖性分析判別。如從上述建立的二道溝剖面實(shí)景三維模型（圖10）中判斷出圖12 位置A 為砂巖，B 為粉砂巖，且A 處紫紅色砂巖夾紫紅色泥巖分布，結(jié)合數(shù)字露頭剖面量測(cè)功能（圖15），可知此處，最厚處砂巖巖層厚3.19 m，薄層砂巖厚度從7～50 cm 不等，夾層中的泥巖層普遍較薄，厚度從10～60 cm 均存在。

圖12 巖層巖性分析示例Fig.12 Rock formation lithology analysis example

圖15 巖層厚度量測(cè)示例1Fig.15 Rock thickness measurement example 1

模型具有整體宏觀性，從模型上容易判斷出巖層走向和疊覆情況。如從上述建立的大石頭井溝剖面實(shí)景三維模型（圖11）判斷出圖13 位置處巖層走向呈南北向，西側(cè)廣泛分布灰白色石英砂巖，東側(cè)分布褐紫色、灰綠色雜色泥巖夾薄層鈣質(zhì)粉砂巖。結(jié)合數(shù)字露頭剖面量測(cè)功能（圖16），可知西側(cè)石英砂巖厚度普遍在5～10 m，屬中厚層石英砂巖，東側(cè)巖層厚度普遍小于1 m，為薄巖層。圖13 框線(xiàn)勾繪處為兩種巖層巖性分界線(xiàn)，結(jié)合剖面整體巖層分布情況以及細(xì)節(jié)處巖性分析情況（圖14），再加上剖面所處地理位置以及其他一些輔助資料，推斷圖13 框線(xiàn)勾繪處為臭牛溝組與前黑山組分界線(xiàn)，分界線(xiàn)以西為臭牛溝組灰白色中厚層石英砂巖，以東為前黑山組褐紫色、灰綠色雜色泥巖夾薄層鈣質(zhì)粉砂巖。上覆地層為臭牛溝組，下伏地層為前黑山組。

圖13 宏觀巖層走向和疊覆情況分析示例Fig.13 Macroscopic strata strike and overlay analysis example

圖14 細(xì)節(jié)巖層走向和疊覆情況分析示例Fig.14 Examples of detailed rock strata strike and overlay analysis

圖16 巖層厚度量測(cè)示例2Fig.16 Rock thickness measurement example 2

模型為真實(shí)三維模型，從模型上可對(duì)巖層厚度和距離等進(jìn)行量測(cè)，特別是對(duì)于人力不易到達(dá)處的量測(cè)。量測(cè)時(shí)只需先點(diǎn)擊起點(diǎn)再點(diǎn)擊終點(diǎn)即可，距離（厚度）的產(chǎn)生是基于兩點(diǎn)間真實(shí)空間坐標(biāo)，誤差極小，使用簡(jiǎn)單。

3 討 論

通過(guò)對(duì)鄂爾多斯盆地西緣二道溝剖面和大石頭井溝剖面進(jìn)行基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)地質(zhì)露頭數(shù)據(jù)采集和野外踏勘方式相比，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行地質(zhì)露頭傾斜攝影數(shù)據(jù)采集，然后構(gòu)建數(shù)字露頭實(shí)景三維模型，基于模型進(jìn)行剖面踏勘和地質(zhì)分析具有以下一些傳統(tǒng)方法所不具備的優(yōu)勢(shì)。

（1）數(shù)據(jù)采集的全面程度得到了提升。避免了傳統(tǒng)方法由于人力無(wú)法到達(dá)或沒(méi)有到達(dá)而采集不全面，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)分析解釋易片面化和局部化的問(wèn)題。

（2）數(shù)據(jù)采集的整體精度得到了提升。傳統(tǒng)方法采集到的數(shù)據(jù)系統(tǒng)性差異很大，部分由人工相機(jī)拍攝和丈量的區(qū)域精度很高（毫米級(jí)），但大部分區(qū)域精度很低（米級(jí)及以上），由此造成整個(gè)剖面數(shù)據(jù)系統(tǒng)性差異大，而基于實(shí)景三維模型的資料獲取和踏勘，精度處于厘米級(jí)，且?guī)缀醪淮嬖谙到y(tǒng)性差異。

（3）數(shù)據(jù)復(fù)用性和可展示性得到了提升。對(duì)剖面的一次數(shù)據(jù)采集所構(gòu)建出的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型可多次使用，不再需要一個(gè)剖面反復(fù)踏勘和分析。此外，構(gòu)建出的實(shí)景模型是真實(shí)剖面的三維復(fù)刻，故能克服露頭地質(zhì)體本身是三維，但傳統(tǒng)方法只能將其考察為不規(guī)則二維剖面的問(wèn)題。

（4）基于實(shí)景三維模型，可快速進(jìn)行如巖層巖性分析、巖層走向和疊覆情況分析等多類(lèi)別地質(zhì)分析。特別是，模型具有整體宏觀性，使得研究尺度和目光可以拉高到剖面整體，不再只聚焦在傳統(tǒng)方法所關(guān)注的“局部點(diǎn)”上。

（5）數(shù)據(jù)采集周期明顯縮短。大部分剖面均能在一天內(nèi)完成采集，相較于傳統(tǒng)人工踏勘采集方法，效率得到明顯提升。

（6）數(shù)據(jù)采集和踏勘風(fēng)險(xiǎn)明顯降低。剖面傾斜攝影數(shù)據(jù)采集主要由無(wú)人機(jī)從空中進(jìn)行，不再需要地質(zhì)工作者“爬山涉水”，后續(xù)的剖面分析和踏勘則在室內(nèi)從實(shí)景模型上進(jìn)行，相較于傳統(tǒng)方法，大大降低了野外工作風(fēng)險(xiǎn)。

此方法也存在一些局限性，主要有兩個(gè)方面。其一，數(shù)據(jù)采集質(zhì)量受天氣影響，理想的采集天氣是無(wú)云的晴天，雨、霧和多霾天氣會(huì)直接影響傾斜攝影數(shù)據(jù)的質(zhì)量，從而間接影響剖面實(shí)景模型的清晰度和分辨率。其二，數(shù)字露頭實(shí)景三維模型盡管存在諸多優(yōu)勢(shì)，但仍不能完全代替人工現(xiàn)場(chǎng)踏勘。模型精度和分辨率與無(wú)人機(jī)所搭載的鏡頭高度相關(guān)，通常情況下，模型精度可達(dá)厘米級(jí)，但對(duì)于部分需要更加精細(xì)分析的場(chǎng)景仍顯力不從心，如中粒砂巖和細(xì)粒砂巖的分辨。

4 結(jié) 論

論文結(jié)合實(shí)例研究了基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建方法。將無(wú)人機(jī)傾斜攝影應(yīng)用于數(shù)字露頭實(shí)景三維模型構(gòu)建，進(jìn)行地質(zhì)剖面數(shù)字化，可在克服傳統(tǒng)地質(zhì)露頭數(shù)據(jù)采集和踏勘局限性的基礎(chǔ)上，憑借其高清晰、高精度、大范圍的優(yōu)勢(shì)全面感知地質(zhì)剖面復(fù)雜場(chǎng)景。通過(guò)高效的無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集和簡(jiǎn)單明了的數(shù)據(jù)處理流程生成的數(shù)字露頭實(shí)景三維模型完美重現(xiàn)了真實(shí)剖面情況?；跇?gòu)建的實(shí)景三維模型，可進(jìn)行剖面量測(cè)、巖層巖性分析、巖層走向分析、巖層疊覆情況分析等多種地質(zhì)分析和踏勘。相較于傳統(tǒng)地質(zhì)露頭數(shù)據(jù)采集和野外踏勘，基于實(shí)景三維模型的分析更具優(yōu)勢(shì)，其在保證踏勘精度的前提下，大大減少剖面數(shù)據(jù)采集和踏勘工作量，提高了踏勘效率，減少了踏勘風(fēng)險(xiǎn)，并可分析到人力無(wú)法到達(dá)或沒(méi)有到達(dá)的區(qū)域，還能從宏觀上整體進(jìn)行分析，避免了分析的片面化和局部化，數(shù)據(jù)復(fù)用性也得到了增強(qiáng)，是一種幫助地質(zhì)工作者高效進(jìn)行地質(zhì)分析的先進(jìn)技術(shù)。