無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)及MapGIS軟件在旅游地質(zhì)生產(chǎn)項(xiàng)目中的綜合應(yīng)用

項(xiàng)目基金：黔中”三磷“分布區(qū)與地下水有關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題精準(zhǔn)識(shí)別研究-以開(kāi)陽(yáng)縣洋水背斜分散排泄系統(tǒng)為例。

作者簡(jiǎn)介：高峰（1988.07-），男，山東章丘人，技術(shù)職稱，水工環(huán)中級(jí)，現(xiàn)從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)方面技術(shù)工作。

摘 要： 隨著無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的普及、發(fā)展，地質(zhì)行業(yè)成果的表達(dá)變的更加直觀、多樣，本文以實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目為基礎(chǔ)，通過(guò)綜合運(yùn)用SMART3D、Global Mapper、MapGIS等軟件，對(duì)貴州省石阡縣仙人街景區(qū)石板街、花海兩個(gè)子景區(qū)相關(guān)基礎(chǔ)地質(zhì)條件的平面表達(dá)進(jìn)行升級(jí)，將傳統(tǒng)非專業(yè)人士識(shí)讀困難的地形地質(zhì)圖，升級(jí)為以航測(cè)影像為基礎(chǔ)的的地質(zhì)影像圖，使旅游地質(zhì)相關(guān)資料的識(shí)讀更加生動(dòng)、有趣。

關(guān)鍵詞： 旅游地質(zhì);無(wú)人機(jī)航測(cè);MapGIS

【中圖分類號(hào)】P231 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.044

1 景區(qū)概況

1.1 自然地理概況

貴州省仙人街景區(qū)位于貴州省石阡縣龍井鄉(xiāng)關(guān)口坪村，區(qū)內(nèi)溝壑縱橫，峰巒疊障，以溶蝕-侵蝕峰叢溝谷為主，山體高程多在1000米左右，地形深切，多在50-100米。工作區(qū)外圍東緣、南東緣均為陡崖、陡坡，而工區(qū)及其北西側(cè)則多為緩坡或緩坡山間盆地、洼地，地形坡度多為0°—30°。

石板街、花海兩個(gè)子景區(qū)的旅游地質(zhì)核心價(jià)值在于大面積出露的砂巖石板面。其中石板街景區(qū)石板面出露平整，自然完整性較好，其層厚可達(dá)1.25m，發(fā)育規(guī)模、形態(tài)等較為稀有，具有較高的旅游開(kāi)發(fā)價(jià)值;花海景石板面呈緩坡?tīng)睿细脖痈餐?，野生映山紅、高山杜鵑花等生長(zhǎng)繁茂，從而形成一套 “長(zhǎng)在石板上千畝花海映山紅”景象。

1.2 地質(zhì)條件概況

仙人街景區(qū)處于梁山組（P2l）地層，其巖性以砂巖、泥巖為主，在長(zhǎng)期地質(zhì)運(yùn)動(dòng)、人為活動(dòng)等作用下，上覆泥巖軟弱層被剝蝕，下伏砂巖石板面從而得以大規(guī)模出露，即為仙人街景區(qū)自然出露之“大石板”。

石板街、花海景區(qū)受中部近東西向斷裂構(gòu)造作用，砂巖石板被分割成兩部分，其中石板街景區(qū)石板總體出露形態(tài)呈東西向條帶狀，可見(jiàn)石板面直接裸露，石板面平坦，傾向北西，傾角5°左右;花海景區(qū)出露砂巖石板，平面呈三角形狀，傾向近正北西，傾角14°左右。

2 需要解決的問(wèn)題

為達(dá)到提升仙人街景區(qū)石板街、花海兩個(gè)子景區(qū)內(nèi)在旅游價(jià)值，地質(zhì)調(diào)查需解決的問(wèn)題主要為查清自然出露“大石板”基巖巖性、年代地層、出露原因、出露規(guī)模及展布，其發(fā)育規(guī)模主要受地層展布、地質(zhì)構(gòu)造、地形條件影響，而出露規(guī)模、形態(tài)則受現(xiàn)場(chǎng)自然條件及人工活動(dòng)影響，想要詳細(xì)掌握其出露情況，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)成為首選。

3 信息表達(dá)方式的選擇

3.1 數(shù)據(jù)表達(dá)特點(diǎn)

目前地理信息數(shù)據(jù)的紙質(zhì)平面表達(dá)方式可分為以下兩種：其一為傳統(tǒng)利用等高線表達(dá)的地形圖，其二則為影像圖件。實(shí)際制作、使用過(guò)程中，其體現(xiàn)的優(yōu)、劣勢(shì)如下：

（1）傳統(tǒng)利用等高線來(lái)表達(dá)地形的方式，主要優(yōu)勢(shì)在于數(shù)據(jù)精確、三相可讀、電子數(shù)據(jù)易于處理、紙質(zhì)成果打印費(fèi)用低;劣勢(shì)則為非專業(yè)人員讀取困難、固定比例尺對(duì)于對(duì)象的表達(dá)針對(duì)性差、測(cè)量費(fèi)用高且耗時(shí)長(zhǎng)。

（2）利用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)生成影像圖件，其表達(dá)優(yōu)勢(shì)在于形象直觀、要素清晰豐富、測(cè)量費(fèi)用低且耗時(shí)短;劣勢(shì)則為高程數(shù)據(jù)不可讀、電子數(shù)據(jù)處理難度大、紙質(zhì)成果打印費(fèi)用高。

3.2 表達(dá)方式的選擇

根據(jù)仙人街景區(qū)旅游地質(zhì)類項(xiàng)目性質(zhì)及其所處地形特征，在野外調(diào)查階段，本項(xiàng)目采用比例尺1：10000地形圖作為手圖進(jìn)行調(diào)查;在成果編制階段，則以1：10000地形地質(zhì)圖對(duì)景區(qū)所處區(qū)域地質(zhì)背景進(jìn)行表達(dá)，以1：3000地質(zhì)影像圖對(duì)景區(qū)地形地貌、地質(zhì)、景點(diǎn)特色等進(jìn)行表達(dá);最后通過(guò)結(jié)合地形、地質(zhì)條件及影像資料，對(duì)石板的發(fā)育情況、出露情況進(jìn)行闡述。

4 地質(zhì)影像圖的編制

4.1 平面影像圖的制作

本次數(shù)據(jù)采集選用大疆Phantom 4 Pro無(wú)人機(jī)、DJI GS Pro地面站軟件完成航測(cè)任務(wù)，航線長(zhǎng)度約22km，航點(diǎn)數(shù)104點(diǎn)，設(shè)置主航線上、主航線間圖像重復(fù)率均為75%，主航線角度90°，飛行高度110m。

數(shù)據(jù)采集完畢后轉(zhuǎn)入室內(nèi)處理階段，處理程序主要分為以下三步：

（1）首先采用Context Capture Center Master軟件并選擇匹配的坐標(biāo)系統(tǒng)，進(jìn)行點(diǎn)云照片的空間三維計(jì)算;

（2）然后利用Context Capture Center Master軟件模型重構(gòu)功能進(jìn)行三維模型及正射影像文件的制作;

（3）執(zhí)行完上面兩步后，三維模型文件可利用Acute3D Viewer等軟件進(jìn)行直接識(shí)讀，而正射影像文件需進(jìn)一步利用Global Mapper軟件進(jìn)行可視化圖片文件處理。

4.2 平面影像圖在MapGIS軟件中的表達(dá)

MapGIS軟件是一款可對(duì)多專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化管理、分析、處理、表達(dá)的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，在地質(zhì)行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)可視化圖片文件嵌入該平臺(tái)中使用，主要需進(jìn)行以下三步：

（1）運(yùn)用平臺(tái)“圖象處理-圖象分析”功能進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將可視化圖片文件轉(zhuǎn)換為msi文件格式;

（2）運(yùn)用平臺(tái)“圖象處理-圖象分析-鑲嵌融合”功能進(jìn)行投影變換處理，實(shí)現(xiàn)平面影像圖在MapGIS平臺(tái)中的表達(dá);

（3）最后將常規(guī)地質(zhì)元素進(jìn)行添加、調(diào)整，形成地形、地貌影像與地質(zhì)元素的和諧融合。

5 總結(jié)

旅游地質(zhì)學(xué)是介于旅游科學(xué)和地質(zhì)科學(xué)之間的一門綜合學(xué)科，借助地質(zhì)景觀的地質(zhì)學(xué)表象進(jìn)行適宜的表達(dá)，達(dá)到為地質(zhì)景觀增加科學(xué)價(jià)值、文化價(jià)值、旅游內(nèi)涵的效果。近年來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，硬件設(shè)施及配套軟件已達(dá)到一定的水平，在旅游宣傳、地質(zhì)調(diào)查等方面均已在發(fā)揮著巨大的作用。在旅游地質(zhì)生產(chǎn)項(xiàng)目中，綜合運(yùn)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)及MapGIS軟件等對(duì)旅游地質(zhì)相關(guān)元素的平面表達(dá)進(jìn)行升級(jí)，將傳統(tǒng)非專業(yè)人士識(shí)讀困難的地形地質(zhì)圖，升級(jí)為以航測(cè)影像為基礎(chǔ)的的地質(zhì)影像圖，使旅游地質(zhì)相關(guān)資料的識(shí)讀更加生動(dòng)、有趣。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展及新領(lǐng)域技術(shù)的成熟應(yīng)用，不同技術(shù)的交叉運(yùn)用，將促進(jìn)旅游地質(zhì)行業(yè)更好的發(fā)展。