ON THE PRECISION, ACCURACY, AND UTILITY OF OBLIQUE AERIAL PHOTOGRAMMETRY (OAP) FOR ROCK SLOPE MONITORING AND ASSESSMENT

RÉSUMÉ: Dans cet article, nous résumons notre expérience de test et d’amélioration des diverses applications de la photogrammétrie aérienne oblique «structure from motion» pour la surveillance et l’évaluation des pentes dans le roc. Nous avons testé cette méthode à un certain nombre de sites ferroviaires canadiens en utilisant à la fois un drone autonome et un hélicoptère portatif pour photographier les pentes rocheuses raides ou inaccessibles. Nous démontrons que les changements de détection des pentes, entre les modèles 3D détaillés acquis à des moments différents est possible, avec des limites de détection plus basses de l’ordre 0.5-1m3 et avec la collecte et le traitement des données minutieux. Nous explorons également des détails sur la précision et l'exactitude de cette méthode, et démontrons que les deux sont comparables à d'autres méthodes de télédétection 3D. Bien que l’avantage de cette approche soit un déploiement rapide sur les sites ne se prêtant pas à d'autres capteurs, les limitations résident dans la détection de petites déformations et les incertitudes dans le problème d'échelle, qui est omniprésent dans les approches de photogrammétrie.

ABSTRACT: In this paper we summarize our experience in testing and refining various applications of oblique aerial ‘structure from motion’ photogrammetry to rock slope monitoring and assessment. We tested this method at a number of Canadian railway rock slope sites using both autonomous-UAV and handheld-helicopter photography of steep, otherwise inaccessible rock slopes. We demonstrate that change-detection between detailed 3D slope models acquired at different times is possible, with lower detection limits in the range of 0.5 to 1m3 given careful data collection and processing. We explore the precision and accuracy of this method, and demonstrate that both are comparable to other 3D remote sensing methods. While the advantages of this approach are rapid deployment at sites not amenable to other sensors, the limitations are in detection of small deformations, and uncertainties in the scale problem, which is ubiquitous in photogrammetric approaches.