一种地质灾害无人机机载雷达监测方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及地质监测的，具体涉及一种地质灾害无人机机载雷达监测方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、地质沉降是地质灾害中常见的一种，主要是由于地下松散土层和溶洞等在长期的雨水浸泡和冲刷过程中导致地表土层下陷，或者地下水被大量开采时，水压减小可能导致地下地质材料塌陷或收缩，从而导致地表发生沉降。

2、目前针对地质沉降监测包括地表位移监测和内部位移监测，而监测通常需要进行人工测量，通过在地表安装位移观测仪器，如位移计、沉降仪以及固定测斜仪等。再根据仪器监测的数据计算地质的沉降量，从而完成地质沉降监测。

3、通过人工测量很难保证每次测量地点都固定，这对测量数值和计算结果都带来了主观影响。并且，测量得到的数据还需要通过手动记录，大量的数据记录难免出现错误。因此，造成了地质沉降监测的准确性较低。

技术实现思路

1、本技术提供一种地质灾害无人机机载雷达监测方法、装置及电子设备，具有提高地质沉降监测的准确性的效果。

2、在本技术的第一方面提供了一种地质灾害无人机机载雷达监测方法，所述方法应用于服务器，包括：

3、获取目标区域的点云数据集，所述目标区域为需要进行地质灾害监测的区域，所述点云数据集为采集的不同时间的多个点云数据的集合；

4、对第一点云数据进行处理，得到所述目标区域的第一地质情况，所述第一点云数据为多个所述点云数据中第一时间对应的点云数据；

5、对第二点云数据进行处理，得到所述目标区域的第二地质情况，所述第二点云数据为多个所述点云数据中第二时间对应的点云数据，所述第一时间与所述第二时间不同；

6、基于所述第一地质情况和所述第二地质情况，确定所述目标区域的地质变化情况；

7、获取所述目标区域对应的预设变化条件；

8、判断所述地质变化情况是否满足所述预设变化条件，若所述地质变化情况满足所述预设变化条件，则输出预警提示，以对所述目标区域的地质灾害进行预警。

9、通过采用上述技术方案，通过采集不同时间的多个点云数据，可以获取目标区域在不同时间段内的地形信息。对采集的点云数据进行处理，进而得到目标区域的地质情况。再通过比较不同时间点的点云数据，可以确定地质变化情况，这样的地质情况分析可以提供定量的地质变化信息。接着通过获取目标区域对应的预设变化条件，可以制定具体的地质沉降判断标准。当地质情况达到或超过预设的预设变化条件时，可以进行预警提示，其中可以实现对地质沉降进行预警。通过上述多时间点的点云数据集的应用、点云数据处理与分析、预设变化条件的制定以及预警系统的建立，全程无需人工参与，并且能够更全面、定量地了解目标区域的地质沉降情况，从而提高地质沉降监测的准确性。

10、可选的，所述获取目标区域的点云数据集，具体包括：

11、获取目标稀疏点云数据，所述目标稀疏点云数据为多个稀疏点云数据中的任意一个稀疏点云数据，所述稀疏点云数据为无人机在所述目标区域上方进行高位飞行过程中，机载雷达扫描所述目标区域得到的点云的数据；

12、获取目标稠密点云数据，所述目标稠密点云数据为多个稠密点云数据中的任意一个稠密点云数据，所述稠密点云数据为所述无人机在所述目标区域上方进行低位飞行过程中，所述机载雷达扫描所述目标区域得到的点云的数据；

13、对所述目标稀疏点云数据和所述目标稠密点云数据进行进行点云拼接，得到所述点云数据；

14、获取各个所述点云数据对应的时间数据；

15、将多个所述点云数据和多个所述时间数据进行集合，得到所述点云数据集。

16、通过采用上述技术方案，采集不同高度飞行时的稀疏点云数据和稠密点云数据，并将它们拼接成完整的点云数据集，再结合时间数据，可以为后续提供更全面、更多角度和更多时间维度的地质信息，从而进一步提高后续地质沉降监测的准确性。

17、可选的，在所述基于所述第一地质情况和所述第二地质情况，确定所述目标区域的地质变化情况之前，所述方法还包括：

18、对所述目标区域进行分割，得到多个子区域，任意两个所述子区域的倾斜率不同；

19、获取目标子区域对应的第一子点云数据和多个第二子点云数据，所述目标子区域为多个所述子区域中的任意一个子区域，所述第一子点云数据为多个所述第一点云数据中的任意一个第一点云数据，所述第二子点云数据为多个所述第二点云数据中的任意一个第二点云数据；

20、根据所述第一子点云数据，确定所述目标子区域的各个三维点的第一高度数据；

21、根据所述第二子点云数据，确定所述目标子区域的各个三维点的第二高度数据。

22、通过采用上述技术方案，对目标区域进行分割，得到多个子区域，其中任意两个子区域的倾斜率不同。接着通过对每个子区域的第一高度数据和第二高度数据进行对比，可以确定地质变化的情况。比较不同时间点的高度数据，可以用于地质沉降的判断。区域分割和高度数据提取使得地质变化的分析更加精细和准确。这样可以更好地捕捉地质变化的细节和差异，提高地质沉降分析的准确性。

23、可选的，所述基于所述第一地质情况和所述第二地质情况，确定所述目标区域的地质变化情况，具体包括：

24、根据多个所述第一高度数据和多个所述第二高度数据，确定所述目标子区域的区域地形变化值；

25、根据多个所述子区域的区域地形变化值，确定所述目标区域的地形变化值；

26、根据所述地形变化值，分析所述地质变化情况。

27、通过采用上述技术方案，通过对多个第一高度数据和多个第二高度数据进行比较，可以计算目标子区域的区域地形变化值，地形变化值代表了地质变化的幅度和趋势。通过计算多个子区域的地形变化值，可以确定整个目标区域的地形沉降情况。通过计算地形变化值，将地质变化量进行了定量化。这样可以用数值化的方式描述地质变化，有助于进行准确的地质沉降分析。

28、可选的，所述判断所述地质变化情况是否满足所述预设变化条件，若所述地质变化情况满足所述预设变化条件，则输出预警提示，以对所述目标区域的地质灾害进行预警，具体包括：

29、获取预设的所述目标区域对应的地形变化阈值；

30、判断所述地形变化值是否大于或等于所述地形变化阈值，若所述地形变化值大于或等于所述地形变化阈值，则确定所述地质变化情况满足所述预设变化条件；

31、输出所述预警提示，以对所述目标区域的地质灾害进行预警。

32、通过采用上述技术方案，通过预设的地形变化阈值和自动化的地形变化值判断，可以实现地质灾害的自动化预警。不需要人工干预，即可及时发现可能的地质灾害风险。

33、可选的，在所述判断所述地质变化情况是否满足所述预设变化条件，若所述地质变化情况满足所述预设变化条件，则输出预警提示，以对所述目标区域的地质灾害进行预警之后，所述方法还包括：

34、获取目标彩色点云数据，所述目标彩色点云数据为多个彩色点云数据中的任意一个彩色点云数据，所述彩色点云数据为所述无人机在所述目标区域的上方进行低位飞行过程中，机载摄像头拍摄得到的彩色点云的色彩数据；

35、将所述目标稀疏点云数据、所述目标稠密点云数据以及所述目标彩色点云数据转换到同一绝对坐标系下，并进行点云拼接，得到所述目标区域的三维模型。

36、通过采用上述技术方案，将目标稀疏点云数据、目标稠密点云数据和目标彩色点云数据转换到同一绝对坐标系下并进行点云拼接，可以实现全景式的三维模型展示，从而全面展现目标区域的地质状况。并且通过可视化分析有助于更好地理解地质情况和地质变化趋势。

37、可选的，在所述将所述目标稀疏点云数据、所述目标稠密点云数据以及所述目标彩色点云数据转换到同一绝对坐标系下，并进行点云拼接，得到所述目标区域的三维模型之后，所述方法还包括：

38、获取所述目标彩色点云数据中的点云高度数据以及点云颜色数据；

39、根据所述点云颜色数据，确定所述目标彩色点云数据的第一颜色；

40、基于预设的高度数据与颜色的对应的关系，获取所述点云高度数据对应的第二颜色；

41、将所述目标彩色点云数据的所述第一颜色修改为所述第二颜色。

42、通过采用上述技术方案，通过确定目标彩色点云数据的第一颜色，并基于预设的高度数据与颜色的对应关系，获取点云高度数据对应的第二颜色，并将第一颜色修改为第二颜色，可以实现彩色信息的更新。这样的处理可以更好地反映地质变化情况，使得三维模型更加准确和真实。并且彩色信息更新后的三维模型展示，可以直观地观察地质变化的情况。这样有助于地质沉降趋势的分析和判断。

43、在本技术的第二方面提供了一种地质灾害无人机机载雷达监测装置，所述装置为服务器，包括获取模块、数据处理模块、判断模块以及输出模块，其中：

44、所述获取模块，用于获取目标区域的点云数据集，所述目标区域为需要进行地质灾害监测的区域，所述点云数据集为采集的不同时间的多个点云数据的集合；

45、所述数据处理模块，用于对第一点云数据进行处理，得到所述目标区域的第一地质情况，所述第一点云数据为多个所述点云数据中第一时间对应的点云数据；

46、所述数据处理模块，用于对第二点云数据进行处理，得到所述目标区域的第二地质情况，所述第二点云数据为多个所述点云数据中第二时间对应的点云数据，所述第一时间与所述第二时间不同；

47、所述判断模块，用于基于所述第一地质情况和所述第二地质情况，确定所述目标区域的地质变化情况；

48、所述获取模块，用于获取所述目标区域对应的预设变化条件；

49、所述输出模块，用于判断所述地质变化情况是否满足所述预设变化条件，若所述地质变化情况满足所述预设变化条件，则输出预警提示，以对所述目标区域的地质灾害进行预警。

50、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口均用于与其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上述任意一项所述的方法。

51、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如上述任意一项所述的方法。

52、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

53、1.通过采集不同时间的多个点云数据，可以获取目标区域在不同时间段内的地形信息。对采集的点云数据进行处理，进而得到目标区域的地质情况。再通过比较不同时间点的点云数据，可以确定地质变化情况，这样的地质情况分析可以提供定量的地质变化信息。接着通过获取目标区域对应的预设变化条件，可以制定具体的地质沉降判断标准。当地质情况达到或超过预设的预设变化条件时，可以进行预警提示，其中可以实现对地质沉降进行预警。通过上述多时间点的点云数据集的应用、点云数据处理与分析、预设变化条件的制定以及预警系统的建立，全程无需人工参与，并且能够更全面、定量地了解目标区域的地质沉降情况，从而提高地质沉降监测的准确性。

54、2.通过对多个第一高度数据和多个第二高度数据进行比较，可以计算目标子区域的区域地形变化值，地形变化值代表了地质变化的幅度和趋势。通过计算多个子区域的地形变化值，可以确定整个目标区域的地形沉降情况。通过计算地形变化值，将地质变化量进行了定量化。这样可以用数值化的方式描述地质变化，有助于进行准确的地质沉降分析。