[01225843]一种基于无人机航拍的河道表面流场测试方法

1、课题来源与背景 ①课题来源：江西铜业集团有限公司 ②背景：尾矿库一旦发生溃坝,尾砂流将倾泻而下,对下游的农田、建筑物和人民的生命财产安全造成巨大的灾害。尾矿库溃坝研究以溃坝机制与计算下游沿程各处的洪水流量、水位、流速和到达时间为主。测量出尾矿库溃口流量过程线、溃坝洪水演进过程、影响范围等流场信息对于尾矿库溃坝风险评估具有重要意义。 2、技术简介与应用情况 本发明涉及一种无人机航拍的河道表面流场测试方法,采用无人机搭载的摄像机获取天然河道表面水流示踪物运动正射视频图像;基于无人机摄影物距和无人机搭载摄像机相机参数计算图像采样分辨率,进行流场标定;采用时空多尺度光流法计算河道表面初始流场,采用随机抽样子像素匹配方法统计分析由于无人机悬停失稳导致的背景移动量和移动方向;通过对无人机背景运动进行补偿修正获得河道表面真实流场。本发明适用于天然河道大范围表面流场野外原位测试,使用经济、操作简便,可获取河道表面大范围流场正射图像,无需进行透射图像畸变校正;无需设置和测量地面控制点或定位标志进行流场标定,对复杂场地的适应性强,特别在野外无桥无船等特殊情况下非常实用。 本发明已成功应用于城门山铜矿拟建马家沟尾矿库的溃坝风险评估中,通过使用该发明专利开发的方法,成功进行了模型试验中河道表面流场的测试。