基于单像近景摄影测量的滑坡裂缝探测方法

刘志奇¹，李天子¹，刘昌华¹，张慧慧²

1. 河南理工大学测绘与国土信息工程学院2. 东北大学资源与土木工程学院

摘 要：滑坡监测能够为预测可能发生滑坡灾害的时间和范围、制定减灾方案提供可靠依据。针对目前基于近景摄影测量的滑坡监测需要建立立体模型、数据处理复杂、数据量大、难以实现实时监测预警的不足,设计了一种适合实时、远程传输的单像滑坡监测方案。该方案主要采用滑移前后相邻影像匹配的方式,用同名点的位移场计算滑移矢量场。在确定用于该方案的最佳影像匹配算法时,对比分析了SIFT、SURF和ASIFT 3种常用算法在旋转、缩放、光照变化和仿射变换4种情况下的匹配性能,并根据该监测方案需要确保滑坡区域匹配点的密度和滑坡发生初期仿射变换较小的特点,认为SIFT算法最适合于该监测方案。在此基础上,提出了基于SIFT特征点的二维场位移矢量模型和相邻影像对应像素灰度值跳跃检验模型2种滑坡范围圈定模型,根据2种模型圈定的滑坡范围在理论上的差异,将2种模型进行耦合,能够有效探测出滑坡裂缝,为滑坡预警提供可靠依据。

关键词：近景摄影测量;滑坡监测;SIFT;滑坡裂缝;滑坡预警;仿射变换;