铁路边坡无人机变形监测系统

VIMOS-UX 无人机视觉位移监测系统使用 300 mm × 300 mm 的靶标。靶面反射率 90%，在影像里与坡面背景对比清楚。安装方式有背胶和膨胀螺丝两种，混凝土面和金属面都能用。坡面平整、泥沙少的断面，可以用模具直接喷涂。植被茂密或容易被冲积物掩埋的位置，改用立杆靶标。立杆把靶面抬离地表，雨后仍然露在外面。靶标本身不需要供电，也不需要通信模块。日常维护主要是查看靶面是否完整、是否被遮挡。星地遥感随设备提供靶标，并给出每个断面的安装位置图。靶标编号与平台里的测点编号逐一对应。 一条典型监测航线约 25 分钟，影像解算约 10 分钟。铁路边坡无人机变形监测系统

与北斗、固定式传感器相比，差别主要在点位成本。自动化传感器需要为每个测点供电、通信和维护，在长距离边坡上大范围布设时，通常只能覆盖少数关键点。无人机视觉位移监测只在现场布设喷漆或立杆靶标，不需要为每个测点接电布线，一套机场可以覆盖多段边坡，点位可以更密，也便于后续增补。倾斜摄影和激光扫描能得到整个坡面的形态，适合发现裂缝、塌落、冲沟等宏观迹象，精度一般为厘米级。无人机视觉位移监测给出的是靶标点的毫米级三维位移，适合捕捉早期的微小变化。两者互补：用巡检看全貌，用视觉位移监测看测点，同一架无人机、同一座机场可以共用。 水电站边坡无人机位移监测批发无人机落回机场后，影像经机场与局域网自动流转到计算单元，全程不需要人工搬运数据。

选择边坡监测手段，先看对象有多长。一段几百米的路堑边坡，如果每个断面都装自动化传感器，供电和通信就要沿坡拉线。投入会随测点数量一起增加。VIMOS-UX 无人机视觉位移监测系统换了一种布局。坡上只装不带电的靶标，测量交给按航线飞行的无人机。单架次可覆盖不少于 500 m 的条带。测点增加时，主要增加的是靶标。航高低于 100 m、靶标间距 15–20 m 时，测量精度在 ±5 mm 以内。星地遥感在方案阶段先踏勘，再给出靶标数量和航线建议。测点多的长坡，这种布局的优势更明显。

水库坝坡面积大、坡度缓，人工观测墩之间间距较大。VIMOS-UX 无人机视觉位移监测系统可以在坝坡马道上加密布设靶标。机场设在坝肩或管理房附近，按计划起降。每期飞行获取全部靶标的三维坐标变化。坝坡表面多为护坡块石或混凝土，靶标安装比较方便。库水位上升或下降期间，可以临时加密复测。视觉成果与已有的观测墩数据可以互相对照。人工观测仍按规程定期开展。星地遥感提供的成果只陈述位移数据，不对坝的状态作判断。数据可以通过接口送入水库现有的信息平台。坝坡靶标的编号可沿用原有观测断面的命名。 无人机视觉位移监测系统以靶标为观测对象，通过多期影像比较获得毫米级三维位移。

无人机适合覆盖大范围分布的测点，但夜间和恶劣天气下无法飞行。对前缘、后缘等需要连续观测的重点部位，可以配合地面视觉位移监测站，常规按小时采集，频次可调。两种手段使用同一套数据平台，位移成果统一入库、统一展示。无人机负责面上周期复测，地面测站负责重点部位连续观测，各自的时间和空间尺度互相补充。地面测站与无人机共用同一个靶标网时，两种手段可以互相检核：同一个测点在无人机和地面测站两种观测下的位移曲线，在重叠时段应当相互吻合，如果出现明显偏差，就说明其中一种观测或靶标本身需要检查。 无人机监测靶标尺寸为 300 mm × 300 mm，反射率 90%。水电站边坡无人机位移监测批发

每个靶标都从多个方向被拍到，多条观测方向联立求解，得到它的三维空间坐标。铁路边坡无人机变形监测系统

VIMOS-UX 无人机视觉位移监测系统的验收，可以从三方面看。一看静态重复性，靶标不动时各期读数的离散程度。二看已知位移比对，用刻度滑组施加位移后，解算值与刻度值的差。三看与常规测量的对照，用全站仪对部分靶标单独检核。三项结果都要注明航高、靶标间距和观测期数。单看一个精度数字，难以说明系统在现场的表现。在一组 23 个测点、45 期的连续观测中，三个方向的中误差均值分别为 1.10、1.68 和 1.51 mm。这是特定现场条件下的结果。星地遥感会协助业主制定验收方案。验收记录作为项目资料归档。 铁路边坡无人机变形监测系统