摘 要：測(cè)繪應(yīng)急是針對(duì)突發(fā)災(zāi)害而設(shè)的快速監(jiān)測(cè)與服務(wù)體系，它能在第一時(shí)間快速獲取、處理災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息，并隨時(shí)監(jiān)測(cè)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行評(píng)估，提供服務(wù)。在其運(yùn)行機(jī)制中，無(wú)線數(shù)據(jù)通信起著關(guān)鍵性的作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)傳輸；無(wú)線通信；衛(wèi)星

1 引言

十余年來(lái)，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)以其能快速、準(zhǔn)確得獲取和處理災(zāi)區(qū)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將災(zāi)區(qū)第一手資料迅速的提供給抗災(zāi)應(yīng)急指揮部和社會(huì)媒體，同時(shí)也將分析結(jié)果和原有的基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)輸送給災(zāi)區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)支持，在救災(zāi)中發(fā)揮了突出的先鋒作用，引起了廣泛關(guān)注。測(cè)繪應(yīng)急系統(tǒng)涵蓋高、中、低空的數(shù)據(jù)獲取平臺(tái)，海量地形地貌數(shù)據(jù)需要在極短時(shí)間內(nèi)在災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)與后方指揮中心進(jìn)行傳輸交換，數(shù)據(jù)傳輸尤為關(guān)鍵。

2 測(cè)繪應(yīng)急系統(tǒng)的組成

構(gòu)建測(cè)繪應(yīng)急保障系統(tǒng)的關(guān)鍵是如何快速、實(shí)時(shí)得獲取災(zāi)區(qū)的空間數(shù)據(jù)，為救災(zāi)指揮中心或公眾提供基礎(chǔ)測(cè)繪信息服務(wù)。以下是測(cè)繪應(yīng)急系統(tǒng)的基本工作流程：災(zāi)害發(fā)生后，成立應(yīng)急指揮中心，調(diào)用應(yīng)急地理數(shù)據(jù)庫(kù)（包括原有的地形圖和最新的航空遙感數(shù)據(jù)等），派遣作業(yè)隊(duì)深入災(zāi)區(qū)采集數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為從后方攜帶至災(zāi)區(qū)的或由指揮中心發(fā)送來(lái)現(xiàn)場(chǎng)打印的地圖的和最近時(shí)間遙感圖像融合后的最新災(zāi)區(qū)圖紙，數(shù)據(jù)采集的方式主要有無(wú)人機(jī)航拍、車載地面采集、單兵采集等。以多種格式采集的數(shù)據(jù)需迅速傳輸至現(xiàn)場(chǎng)指揮部或后方應(yīng)急指揮中心，以進(jìn)入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得到權(quán)威專家的解譯和分析，并將成果輸出服務(wù)救災(zāi)或進(jìn)行媒體發(fā)布。

該系統(tǒng)可劃分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件主要由遙感平臺(tái)、傳感器、電源、通信器材、輸出設(shè)備等組成。軟件系統(tǒng)主要包括無(wú)人機(jī)飛控軟件、數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)處理軟件等。其中遙感平臺(tái)含地面遙感車、無(wú)人機(jī)、單兵等，傳感器主要有高分辨率相機(jī)、GPS/IMU、攝像儀、全站儀等。輸出設(shè)備主要有繪圖儀、打印機(jī)等。這些設(shè)備必須以一定形式接入網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)分享。數(shù)據(jù)傳輸硬件及軟件組成了數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，主要形式為無(wú)線通信。

3 測(cè)繪應(yīng)急系統(tǒng)中的無(wú)線通信

應(yīng)急指揮部應(yīng)首先恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，建立與后方指揮中心的聯(lián)系。應(yīng)盡可能的利用原有通信手段，若有線網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施等已損壞，也不在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)，則無(wú)法與有線公網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建立連接，只能在快速搶救公網(wǎng)的同時(shí)，選用衛(wèi)星通信或其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)形式將采集數(shù)據(jù)回傳。但衛(wèi)星通信成本高，適應(yīng)于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。若災(zāi)區(qū)距離救災(zāi)指揮總中心距離較近，可考慮臨時(shí)搭建通信中繼站。

現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足遙感采集車、無(wú)人機(jī)、單兵采集、現(xiàn)場(chǎng)指揮部與應(yīng)急指揮中心的快速通信，基于流動(dòng)特點(diǎn)災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的通信方式主要采用專業(yè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，如MiWAVE。構(gòu)建暢通的災(zāi)區(qū)無(wú)線通信網(wǎng)需要建架設(shè)多個(gè)基站，以滿足覆蓋一定范圍的測(cè)區(qū)與指揮部的需要。多基站形成通信網(wǎng)，當(dāng)數(shù)據(jù)采集車或單兵從一個(gè)基站轉(zhuǎn)移到其他基站覆蓋范圍時(shí)，可自動(dòng)切換下一個(gè)基站的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳。專業(yè)無(wú)線通信方式覆蓋范圍廣，架設(shè)簡(jiǎn)單，基站通過(guò)衛(wèi)星接入、微波中繼、地面固網(wǎng)接入等多種接入方式與IP骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連。其通訊速度快，質(zhì)量高，成本相對(duì)較低，是應(yīng)急保障的主要數(shù)據(jù)傳輸手段。

無(wú)人機(jī)航拍系統(tǒng)可以滿足遙感數(shù)據(jù)采集車或單兵無(wú)法到達(dá)的盲區(qū)的測(cè)繪。還可作無(wú)線通信的中繼站，主要由小型無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)，高分辨率相機(jī)、GPS和其他等傳感器，以及飛控系統(tǒng)等組成。飛控系統(tǒng)是工作的核心，包括地面控制中心，機(jī)上導(dǎo)航、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等。地面控制中心可選取測(cè)區(qū)中部地面高點(diǎn)或遙感車，它負(fù)責(zé)規(guī)劃飛行任務(wù)，實(shí)時(shí)飛行監(jiān)控，上傳控制指令，將無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)通信設(shè)備下傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理或傳至應(yīng)急指揮部進(jìn)行處理。無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)主要有小型無(wú)人機(jī)、機(jī)上動(dòng)力系統(tǒng)、無(wú)線信號(hào)接收器和發(fā)射器等組成。機(jī)上帶有機(jī)載飛控設(shè)備，機(jī)載飛控軟件、以及傳輸監(jiān)控系統(tǒng)等。機(jī)上傳感器具有通用的數(shù)據(jù)接口，可將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)機(jī)上通信器傳送給地面控制中心。目前，我國(guó)的無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)已經(jīng)成熟。

衛(wèi)星、MIVAVE、機(jī)控傳輸系統(tǒng)等構(gòu)成了災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮部通信的主體。MIVAVE在小區(qū)域范圍內(nèi)組成了通信方便的局域網(wǎng)，單兵、無(wú)人機(jī)、遙感車等采集平臺(tái)獲得的數(shù)據(jù)可通過(guò)它傳輸至災(zāi)區(qū)指揮部，再通過(guò)中繼衛(wèi)星、通訊中繼站或修復(fù)好的公網(wǎng)與后方指揮中心進(jìn)行通信。這是數(shù)據(jù)通信的主要方式。為保證在一條通信線路斷開下仍能保持通信暢通，指揮部與后方指揮中心可隨時(shí)啟用衛(wèi)星通信，收錄采集數(shù)據(jù)和傳輸指揮信息。

4 結(jié)論

測(cè)繪應(yīng)急系統(tǒng)的關(guān)鍵是依據(jù)現(xiàn)有資料將海量的災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)圖片、視頻及其他數(shù)據(jù)形式快速、動(dòng)態(tài)的傳遞給救災(zāi)指揮中心，通過(guò)分析，做出判斷，傳送回指揮部現(xiàn)場(chǎng)。因此，數(shù)據(jù)通信是應(yīng)急系統(tǒng)的關(guān)鍵，考慮到災(zāi)區(qū)的有線網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已被破壞，構(gòu)件專業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是好的解決方法，MiWAVE寬帶無(wú)線技術(shù)已有了成功的應(yīng)用案例。它可以以簡(jiǎn)單、小型的形式構(gòu)建聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，將災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)指揮部、后方抗災(zāi)指揮中心連接起來(lái)，及時(shí)恢復(fù)圖片、視頻、語(yǔ)音等數(shù)據(jù)信息的快速傳輸。

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