白娥

（青海省第一測繪院，青海 西寧 810001）

摘要：如今科技高速發(fā)展，在抵御地質(zhì)災(zāi)害也增添了新的有效手段，即無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)。無人機(jī)在測量過程中，具有速度快，自動(dòng)化程度高，涉及范圍大，想必人工探測有了空前提升。我國屬于地震多發(fā)國，猝不及防的自然災(zāi)害摧毀了眾多鮮活的生命，在繁瑣的地理?xiàng)l件面前，怎樣才能高效執(zhí)行救援計(jì)劃呢？本文借透過實(shí)際案例，分析無人機(jī)測量系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中地科學(xué)運(yùn)用，為救援和災(zāi)后重建提供了極其關(guān)鍵的信息輔助。

關(guān)鍵詞：地震災(zāi)害；無人機(jī)；攝影測量

無人機(jī)遙感引用了眾多的世界一流領(lǐng)先技術(shù)，目前大熱的無人機(jī)飛行器技術(shù)、數(shù)據(jù)傳送技術(shù)、遙感/遙測技術(shù)、GPRS定位技術(shù)等都是其中的一部分，自動(dòng)化想要獲取更多大規(guī)模的有效空間信息全要依托于這些無人機(jī)遙感技術(shù)，同時(shí)要對獲取信息進(jìn)行深入加工，然后再通過建模對其應(yīng)用效果展開探究。

一、無人機(jī)遙感系統(tǒng)概述

1、淺析無人機(jī)遙感系統(tǒng)的組成。無人機(jī)遙感系統(tǒng)的核心構(gòu)成主要指的是地面部分和空中部分，其中地面部分又包含地面采空系統(tǒng)、輔助顯示系統(tǒng)以及軌跡規(guī)劃系統(tǒng)，那么空中部分主要由空中操作系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、遙測器系統(tǒng)和無人機(jī)載體四部分組合而成。其中飛航軌跡規(guī)劃系統(tǒng)的重要任務(wù)就是為飛行器的航行路線、各種需求、實(shí)現(xiàn)功能以及行業(yè)垂直領(lǐng)域的顯著特征執(zhí)行縝密規(guī)劃，把規(guī)劃后的航線應(yīng)用到陸地和空中控制雙向系統(tǒng)中，最終使得飛行的具體軌跡得以控制。

2、系統(tǒng)存在的技術(shù)特長

2.1機(jī)動(dòng)的頻率高快、升空準(zhǔn)備用時(shí)短、高速極限飛行，能以極快的速度飛到監(jiān)測目的地，準(zhǔn)確無誤地遙感設(shè)備使用簡單，能在最短的時(shí)間范圍獲取遙感監(jiān)測真實(shí)數(shù)據(jù)。

2，2無人機(jī)具有超高的自動(dòng)化，能依照預(yù)先設(shè)計(jì)飛行航線自由飛行和拍攝，就算飛行軌跡已不再人的視線中依然能遵循既定航線飛行，且航線操控準(zhǔn)確率百分百，飛行狀態(tài)穩(wěn)定，能在多種狀態(tài)下適應(yīng)。

2.3智能化程度高，發(fā)生故障時(shí)能自動(dòng)檢測和修復(fù)，重點(diǎn)是操作簡單，工作人員經(jīng)歷了一段很短時(shí)間的培訓(xùn)，就能夠非常輕松地使用。

2.4無人機(jī)上的攝像設(shè)備攝像范圍廣泛，而且能極快地獲得高清圖像，甚至分辨率能高達(dá)到微米。

二、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測運(yùn)用無人機(jī)低空攝影測量

1、關(guān)于無人機(jī)低空攝影測量的工作流程。首先，在突發(fā)災(zāi)害的瞬間就要立即探尋到受難地區(qū)的具體區(qū)域，并全力執(zhí)行反饋關(guān)于受災(zāi)地方的各種信息和材料，進(jìn)而探究無人機(jī)飛行的環(huán)境和天氣、地形等具體條件，例如對有關(guān)的氣象反應(yīng)報(bào)告中中顯示的狂風(fēng)、云霧雨雪等惡劣天氣，對確保飛行能順利安全的一切核心信息，無人機(jī)能夠在云雨天氣狀況和八級及以上風(fēng)速的惡劣天氣條件下實(shí)施飛行勘測任務(wù)。其次，在準(zhǔn)確判斷出發(fā)生災(zāi)難的具體區(qū)域后就要開始詳細(xì)規(guī)劃在于的飛行路線，主要是計(jì)算和規(guī)劃無人機(jī)的飛行高度、飛行路徑，還需要在地面搭建傳輸型號(hào)的信息塔架，通常情況下無人機(jī)飛行的高度僅限于65米到5800米之間，速度在85km/小時(shí)至180km/小時(shí)。 第三，航線設(shè)定好飛行軌跡后，把軌跡訊息錄入中控臺(tái)，然后需要給予無人機(jī)指示信號(hào)，當(dāng)無人機(jī)接收到訊號(hào)后，能通過短距離慢行、人為投射等途徑實(shí)現(xiàn)起飛，無人機(jī)更神奇的是能因循既定軌跡實(shí)現(xiàn)成功飛行。 第四步，在無人機(jī)已經(jīng)不在人們?nèi)庋劭梢晠^(qū)域內(nèi)，它將利用陸地控制系統(tǒng)的可視線自動(dòng)化功能繼續(xù)平穩(wěn)航行，從而順利執(zhí)行拍攝災(zāi)區(qū)的任務(wù)，然后將拍攝到的遙感影像利用傳感器、無人機(jī)載體和陸地指揮間實(shí)現(xiàn)傳送，最終在顯示器上在線實(shí)時(shí)呈現(xiàn)原景。 接下來當(dāng)無人機(jī)的拍攝任務(wù)順利結(jié)束后。這時(shí)自動(dòng)將遙感設(shè)施將自動(dòng)關(guān)閉，在安裝開始預(yù)設(shè)好的的軌跡原路飛回并在地面上控制人員的指揮和信號(hào)指示下完成完美降落。 第六，在收集到數(shù)據(jù)后，圖片及影像資料需要運(yùn)用信息解析軟件執(zhí)行實(shí)時(shí)處理和全面的宏觀勘測。

2、無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的作用。當(dāng)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害后，相關(guān)抗震救災(zāi)人員肯定不能立即奔赴災(zāi)區(qū)，所以獲取災(zāi)區(qū)第一線信息成為災(zāi)后處理事件的首要任務(wù)，在專職救災(zāi)人員抵達(dá)現(xiàn)場前無人機(jī)遙感技術(shù)已經(jīng)搶先一步獲取了災(zāi)區(qū)的災(zāi)情影像信息，因此說無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中發(fā)揮著不可低估的巨大的作用。重點(diǎn)的表現(xiàn)是災(zāi)情的監(jiān)測水平得到有效提升；其次，為無法第一時(shí)間趕到現(xiàn)場的救援指揮中心提供了客觀精準(zhǔn)的災(zāi)情信息；第三，能夠第一時(shí)間對災(zāi)后恢復(fù)及災(zāi)區(qū)重建的程度實(shí)施監(jiān)控；還能使遙感觀測技術(shù)在救災(zāi)得到徹底運(yùn)用。

三、實(shí)戰(zhàn)案例分析

2011年初夏，婺源高陸鄉(xiāng)和田家鎮(zhèn)因?yàn)榭窠当┯陮?dǎo)致巨大泥石流地質(zhì)災(zāi)害。相關(guān)部分接到災(zāi)害訊息后，省內(nèi)測繪信息單位無人機(jī)攝影測量小組組第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場，進(jìn)行了陸地低空航拍攝影測量。

本次航拍的范圍重點(diǎn)涉及三個(gè)重災(zāi)區(qū)，最終成功成功完這三個(gè)災(zāi)區(qū)及其四周的航拍工作，包含十五條航道，每條長度均達(dá)到八千五百米以上，對陸地影像的分辨率極高仿佛身臨其境。這一次低空攝影測量旁向重疊85%以上，航向重疊甚至接近100%，制作災(zāi)區(qū)1：3500影像的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)被大大滿足。

在得到了無人機(jī)拍攝的一手影像資料后后，借助數(shù)據(jù)攝影測量系統(tǒng)對獲得的影像數(shù)據(jù)實(shí)行極速合成和處理。中國有史以來就是是地質(zhì)多發(fā)國家，無人機(jī)遙感技術(shù)的成功使用能在災(zāi)害中立即收集到現(xiàn)場影像信息能為災(zāi)區(qū)的救援工作的順利展開提供最前沿的實(shí)況信息。在四川雅安的重大地質(zhì)災(zāi)害中無人機(jī)得災(zāi)害救援作用更是得到酣暢淋漓的發(fā)揮，國家抗震有關(guān)部門在地震后30分鐘內(nèi)啟動(dòng)重大災(zāi)害無人機(jī)應(yīng)急合作模式，第一時(shí)間調(diào)動(dòng)無人機(jī)深入災(zāi)區(qū)執(zhí)行災(zāi)害監(jiān)測任務(wù)，北京和成都各自指定無人機(jī)隊(duì)伍完成災(zāi)后的遙感攝影測量工作，給救援工作的展開和災(zāi)后重建帶來眾多的珍稀影像材料和數(shù)據(jù)信息等，為國家第一時(shí)間做出爭取的指揮方案提供了有利幫助。

結(jié)語：經(jīng)過長期實(shí)踐表明無人機(jī)遙感系統(tǒng)切實(shí)具備超高靈活性便于操控，成本投入較低、還能輕松飛行至人類無法到達(dá)的區(qū)域，無人機(jī)借助超高清晰度的傳感設(shè)備，收集到高分辨率的遙感影像資料，第一時(shí)間為地質(zhì)災(zāi)害提供了珍貴材料，使得無人機(jī)遙感系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害中發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用，而且無人機(jī)低空攝影測量在地震災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測中也具備其顯著優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1]馬輪基。馬瑞升，林宗桂.微型無人機(jī)遙感應(yīng)用初探[J].廣西氣象，2005，26：180-181.