3S技术在地质灾害调查中的新应用

计划等；

（5）现场照片自动配置到场景的功能，便于后期资料的整理、报告和会议讨论；

（6）数据库操作功能，方便记录现场的信息。

2 总体方案的实现

系统的总体方案的实现如图2所示。

2.1 硬件部分

当前市面上的笔记本理论上都可以用于本系统，但是由于是野外现场工作，选择的时候需要考虑电池的续航问题和野外光线强的问题。因此易选用续航时间长的笔记本，必要时备用一块电池，笔记本屏幕的明流度也是一个主要标准，野外光线强如果是明流度低的话，系统在强日光下很难看清楚。

GPS模块目前市面上主要有独立GPS导航器、蓝牙GPS模块、USBGPS模块和笔记本内置模块，但是考虑到经济和易用方面，推荐采用usbGPS模块。

数码相机使用平时野外调查用的普通数码相机即可。

2.2 数据处理

数据处理部分主要是由四个任务组成，如图3所示。

从多源的等高线数据，转换为GIS的等高线矢量数据，最后转换为数字高程DEM数据；

将遥感数据进行配准、融合和调色等工作，使遥感图像色彩更接近真实；

将DEM和遥感图像进行整合处理，制作出三维GIS数据库；

将其他矢量数据（如道路、居民点、河流、行政边界等）进行整理，加入到场景中，便于现场参考。

2.3 软件部分

软件部分的开发有如下两大原则：（1）产品模块化：将产品按照功能进行拆分，拆分成多个模块，每个模块制作成一个类，拆分原则是输入参数简单明了，功能独立。（2）参数灵活化：不能将一些关键参数写死，比如GPS端口号等，方便后期扩展和调整。

软件部分主要是采用C#为开发语言，采用商用三维GIS进行二次开发，作为系统的显示部分，设计了照片加入坐标的模块、GPS当前位置实时显示部分和历史路径部分的功能

部分模块详细设计：

GPS解析模块：

输入参数：从程序目录的GPSparameters .ini读取GPS参数（数据位长度、波特率、端口号）；

输出参数：通过公共变量，返回如下参数X，Y，Z，速度，卫星数，方向，水平精度，当前时间；

public方法：GPSStart（）、GPSStop（）；

3Dlabel模块：

输入参数：GPS解析模块-GPSClass，3DGIS窗口对象，程序目录下的PictureParameters.ini文件提供Label名称，label文件名，图片缩放大小三个参数，isFoucus和isWrite2DB；

输出参数：在3DGIS窗口创建Label，时时控制label的坐标；

public方法：Start（）、Stop（）。

路径记录模块：

输入参数：时间间隔-POI2DBparameters.ini，GPS解析模块-GPSClass，Access数据库文件-自动复制模板文件；

输出参数：无，直接向数据库中插入记录；

public方法：Start（）Stop（）；

另外还有POI照片自动处理模块、数据库读写模块、基本点线面描绘模块等在此不再赘述。

软件的数据库部分，因为需要记录的资料主要是GPS采集的信息，数据结构简单，因此选用Microsoft Office Access的数据库文件（*.mdb）作为数据库来存储数据。

3 方案展示

为了方便现场的操作，系统主要以工具栏形式操作，如图4所示。系统实时路径及当前位置功能展示，如图5所示。现场照片自动加入效果展示，如图6所示。

4 结语

文章以解决地质灾害调查中遇到的实际问题为出发点，提出了一套方便现场作业人员野外调查工作和室内资料整理的3S解决方案。方案不但解决了现场调查人员频繁对照手持GPS和图纸查找自己位置的繁琐而费时的事务，而且还解决了现场“一叶障目，不见泰山”的困窘，使现场作业人员能够清楚地从三维GIS系统中看到自己所处位置周围的环境，甚至从多视角观察自己视野之外的情况，从而对现场的判定提供了有力的支持；同时提出了一种后期快速定位现场拍摄照片的方法，从而解决了室内作业中对于照片的位置辨识和定位的。因此系统以其“实时场景定位、大范围多角度视野、带坐标的现场图片及现场记录”的特点，必将在地质灾害调查中发挥巨大的作用。

参考文献

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[2] 霍志涛，张业明，金维群等.三峡库区滑坡监测中的新技术和新方法[J].华南地质与矿产，2006（04）：69-74.

[3] 王桂杰，谢谟文，邱骋等.D-INSAR技术在大范围滑坡监测中的应用[J].岩土力学，2010，（04）：1337-1344.

[4] 谢谟文，刘翔宇等.基于三维遥感系统的泥石流土石量计算及影响范围模拟[J].水文地质工程地质，2011（05）：115-119.

作者简介：倪恒（1977.02- ），男，湖北天门人，硕士，高级工程师，研究方向：核电厂及电力工程的岩土工程勘察、设计及地基处理。