无人机航测技术及MapGIS软件在旅游地质生产项目中的综合应用

项目基金：黔中”三磷“分布区与地下水有关的地质环境问题精准识别研究-以开阳县洋水背斜分散排泄系统为例。

作者简介：高峰（1988.07-），男，山东章丘人，技术职称，水工环中级，现从事水文地质、工程地质方面技术工作。

摘 要： 随着无人机航测技术的普及、发展，地质行业成果的表达变的更加直观、多样，本文以实际生产项目为基础，通过综合运用SMART3D、Global Mapper、MapGIS等软件，对贵州省石阡县仙人街景区石板街、花海两个子景区相关基础地质条件的平面表达进行升级，将传统非专业人士识读困难的地形地质图，升级为以航测影像为基础的的地质影像图，使旅游地质相关资料的识读更加生动、有趣。

关键词： 旅游地质;无人机航测;MapGIS

【中图分类号】P231     【文献标识码】B     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.044

1 景区概况

1.1 自然地理概况

贵州省仙人街景区位于贵州省石阡县龙井乡关口坪村，区内沟壑纵横，峰峦叠障，以溶蚀-侵蚀峰丛沟谷为主，山体高程多在1000米左右，地形深切，多在50-100米。工作区外围东缘、南东缘均为陡崖、陡坡，而工区及其北西侧则多为缓坡或缓坡山间盆地、洼地，地形坡度多为0°—30°。

石板街、花海两个子景区的旅游地质核心价值在于大面积出露的砂岩石板面。其中石板街景区石板面出露平整，自然完整性较好，其层厚可达1.25m，发育规模、形态等较为稀有，具有较高的旅游开发价值;花海景石板面呈缓坡状，上覆薄层耕植土，野生映山红、高山杜鹃花等生长繁茂，从而形成一套 “长在石板上千亩花海映山红”景象。

1.2 地质条件概况

仙人街景区处于梁山组（P2l）地层，其岩性以砂岩、泥岩为主，在长期地质运动、人为活动等作用下，上覆泥岩软弱层被剥蚀，下伏砂岩石板面从而得以大规模出露，即为仙人街景区自然出露之“大石板”。

石板街、花海景区受中部近东西向断裂构造作用，砂岩石板被分割成两部分，其中石板街景区石板总体出露形态呈东西向条带状，可见石板面直接裸露，石板面平坦，倾向北西，倾角5°左右;花海景区出露砂岩石板，平面呈三角形状，倾向近正北西，倾角14°左右。

2 需要解决的问题

为达到提升仙人街景区石板街、花海两个子景区内在旅游价值，地质调查需解决的问题主要为查清自然出露“大石板”基岩岩性、年代地层、出露原因、出露规模及展布，其发育规模主要受地层展布、地质构造、地形条件影响，而出露规模、形态则受现场自然条件及人工活动影响，想要详细掌握其出露情况，无人机航测技术成为首选。

3 信息表达方式的选择

3.1 数据表达特点

目前地理信息数据的纸质平面表达方式可分为以下两种：其一为传统利用等高线表达的地形图，其二则为影像图件。实际制作、使用过程中，其体现的优、劣势如下：

（1）传统利用等高线来表达地形的方式，主要优势在于数据精确、三相可读、电子数据易于处理、纸质成果打印费用低;劣势则为非专业人员读取困难、固定比例尺对于对象的表达针对性差、测量费用高且耗时长。

（2）利用无人机航测技术生成影像图件，其表达优势在于形象直观、要素清晰丰富、测量费用低且耗时短;劣势则为高程数据不可读、电子数据处理难度大、纸质成果打印费用高。

3.2 表达方式的选择

根据仙人街景区旅游地质类项目性质及其所处地形特征，在野外调查阶段，本项目采用比例尺1：10000地形图作为手图进行调查;在成果编制阶段，则以1：10000地形地质图对景区所处区域地质背景进行表达，以1：3000地质影像图对景区地形地貌、地质、景点特色等进行表达;最后通过结合地形、地质条件及影像资料，对石板的发育情况、出露情况进行阐述。

4 地质影像图的编制

4.1 平面影像图的制作

本次数据采集选用大疆Phantom 4 Pro无人机、DJI GS Pro地面站软件完成航测任务，航线长度约22km，航点数104点，设置主航线上、主航线间图像重复率均为75%，主航线角度90°，飞行高度110m。

数据采集完毕后转入室内处理阶段，处理程序主要分为以下三步：

（1）首先采用Context Capture Center Master软件并选择匹配的坐标系统，进行点云照片的空间三维计算;

（2）然后利用Context Capture Center Master软件模型重构功能进行三维模型及正射影像文件的制作;

（3）执行完上面两步后，三维模型文件可利用Acute3D Viewer等软件进行直接识读，而正射影像文件需进一步利用Global Mapper软件进行可视化图片文件处理。

4.2 平面影像图在MapGIS软件中的表达

MapGIS软件是一款可对多专业数据进行一体化管理、分析、处理、表达的地理信息系统平台，在地质行业中被广泛应用，实现可视化图片文件嵌入该平台中使用，主要需进行以下三步：

（1）运用平台“图象处理-图象分析”功能进行数据转换，将可视化图片文件转换为msi文件格式;

（2）运用平台“图象处理-图象分析-镶嵌融合”功能进行投影变换处理，实现平面影像图在MapGIS平台中的表达;

（3）最后將常规地质元素进行添加、调整，形成地形、地貌影像与地质元素的和谐融合。

5 总结

旅游地质学是介于旅游科学和地质科学之间的一门综合学科，借助地质景观的地质学表象进行适宜的表达，达到为地质景观增加科学价值、文化价值、旅游内涵的效果。近年来无人机技术发展迅速，硬件设施及配套软件已达到一定的水平，在旅游宣传、地质调查等方面均已在发挥着巨大的作用。在旅游地质生产项目中，综合运用无人机航测技术及MapGIS软件等对旅游地质相关元素的平面表达进行升级，将传统非专业人士识读困难的地形地质图，升级为以航测影像为基础的的地质影像图，使旅游地质相关资料的识读更加生动、有趣。随着科学技术不断发展及新领域技术的成熟应用，不同技术的交叉运用，将促进旅游地质行业更好的发展。