鄧云飛

（貴州省煤田地質(zhì)局一一三隊，貴州 貴陽 550000）

高位地質(zhì)災(zāi)害主要有高位滑坡、崩塌等，這種類型的災(zāi)害具有較強的突發(fā)性，同時災(zāi)害范圍較廣，突破性較大，經(jīng)常會帶來較為嚴重的人員傷亡事故。而貴州省處在云貴高原向廣西丘陵過度的地帶，地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，地形存在較大切割，加上極端天氣的影響，導(dǎo)致該省經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。因此對該省高位地質(zhì)災(zāi)害進行調(diào)查，及時發(fā)現(xiàn)、及時應(yīng)對，保障居民健康。

1 輕小型無人機在高位地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用優(yōu)勢

大于100m以上，肉眼無法識別、人難以到達；同時，剪出口遠高于坡腳，此外，如果滑坡體前后緣相對高差較大的時候，在相應(yīng)條件下，則會形成高速遠程滑坡，例如甘肅某鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在1983年出現(xiàn)一次高位滑坡，其前后緣相對高差高達300m，其中前緣臨空條件較高，當(dāng)這一災(zāi)害發(fā)生時，滑坡體的前緣為平移碎屑流運動，而后緣則為旋轉(zhuǎn)巖塊滑流動運動，突然釋放巨大勢能，引發(fā)極大地震。

和傳統(tǒng)無人機進行對比，輕小型無人機在對地質(zhì)災(zāi)害進行排查過程中，具有較高應(yīng)用優(yōu)勢。其具有較高分辨率，輕小型無人機可以從地面幾米高的位置，充分的分辨出地面影像，畫面能夠達到cm級，這就極大彌補了因為天氣因素而難以獲得的問題，或者圖像分辨率較低問題。同時其具有較高時效性，無人機可以及時獲得目標(biāo)排查位置的相應(yīng)數(shù)據(jù)資源，同時能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)降孛娼K端，也可以在較短時間內(nèi)，促使整個目標(biāo)區(qū)域的調(diào)查情況進行匯報。輕小型無人機對相應(yīng)影響導(dǎo)入到電腦當(dāng)中，然后相應(yīng)處理軟件就可以直接對其進行處理。整個工作過程僅需要幾天的時間，能夠有效減少重復(fù)勞動，進一步提高工作效率。

2 輕小型無人機的監(jiān)測流程

輕小型無人機主要監(jiān)測流程有，前期準備、數(shù)據(jù)獲取和后期處理。在前期準備階段，主要工作內(nèi)容為飛行空域申請，飛行條件判定，其主要是結(jié)合氣象預(yù)報的實際天氣狀況，對起降場地進行選擇，然后對飛行航線進行設(shè)定等。對數(shù)據(jù)進行具體獲取過程中，能夠執(zhí)行飛行，同時對關(guān)系到安全的相應(yīng)參數(shù)進行實時監(jiān)測。后期對數(shù)據(jù)進行處理和分析階段，工作內(nèi)容有對圖像進行拼接，同時進行幾何校正，對信息進行提取和分析。主要工作流程是：結(jié)合無人機搭載設(shè)備以及項目所提出的要求。以貴州某高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害為例，在對隱患進行排查過程中，選擇高性能輕小型無人機飛行，在對外業(yè)進行航攝過程中，一定要滿足航空管制規(guī)定，為其制定較為詳細的飛行計劃以及應(yīng)急預(yù)案，將比例尺控制在1:2000，要求數(shù)字正攝影像圖的精度為0.8mm，并且保障高程模型的輕度誤差在1.5以下，要求相應(yīng)設(shè)備以及相關(guān)軟件始終處于檢定合格的使用期限內(nèi)[1]。

3 輕小型無人機在高位地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

3.1 室內(nèi)準備

輕小型無人機使用中，室內(nèi)準備主要是為了提升現(xiàn)場作業(yè)效率，主要任務(wù)是針對系統(tǒng)進行充電，針對地質(zhì)災(zāi)害當(dāng)中的滑坡等作出初步規(guī)劃，能夠減少現(xiàn)場規(guī)劃時間，同時還能夠?qū)ο到y(tǒng)進行初次檢查，以防止具體操作現(xiàn)場當(dāng)中，難以解決故障問題[2]。

3.2 現(xiàn)場作業(yè)

無人機具體工作過程中，必須要滿足快捷高效的特點，從而促使以上問題得到解決。將安全工作作為前提條件，在實際工作過程中，應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)場環(huán)境進行確定，此后再根據(jù)現(xiàn)場實際環(huán)境，當(dāng)無人機在正式工作之前，對現(xiàn)場環(huán)境進行確定，此后結(jié)合實際環(huán)境，對無人機調(diào)查方案以及調(diào)查方式進行確定。多數(shù)情況下，都需要使用自動調(diào)查方案，借助無人機當(dāng)中的GPS技術(shù)，促使相應(yīng)系統(tǒng)能夠結(jié)合既定航線進行自主飛行或者拍攝，通過這一方式，不但具備較大安全性與可靠性，還能夠在一定程度上提高拍攝質(zhì)量。在深山等不存在GPS的信號區(qū)域當(dāng)中，因為相關(guān)信號不是十分穩(wěn)定，因此必須要使用手動調(diào)查方式，通過手動操作形式，對現(xiàn)有調(diào)查位置開展拍攝和飛行方式，但是采用這一方式的安全性以及拍攝質(zhì)量均不高。但是可以在一定程度上更加快速和靈活，如果災(zāi)害的范圍較小，則對這一方案進行應(yīng)用。此外，不管采用何種調(diào)查方式，在進行具體飛行之前，均需要設(shè)置相應(yīng)的控點，此后借助控制測量等方式，獲得較高精確度的三維坐標(biāo)，從而有效提升后期成果精確度[3]。

3.3 快速處理

當(dāng)現(xiàn)場作業(yè)完成之后，則對所拍攝的照片進行快速處理。相關(guān)技術(shù)人員制定科學(xué)可行的應(yīng)急處理方案，然后結(jié)合整體地形和正射影像方面的數(shù)據(jù)，對照片進行進一步處理。開展相應(yīng)勘察過程中，現(xiàn)場作業(yè)和快速處理屬于重要環(huán)節(jié)，通常情況下，現(xiàn)場勘察工作需要一個小時，而進行快速處理僅需要半小時，這一工作主要是在輕小型無人機傳感系統(tǒng)后，可以在相對較短的時間內(nèi)，獲得高清影像數(shù)據(jù)，最后對其進行應(yīng)急處理。

3.4 案例分析

利用輕小型無人機對高位地質(zhì)災(zāi)害進行調(diào)查，針對那些人員不能達到的位置，可以借助無人機航拍方式進行輔助調(diào)查。以貴州某地區(qū)為例，該地區(qū)為高位地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)區(qū)域，因為斜坡和陡坡崖部位較多，而這些陡崖的植被生長較少，裸露出大量的基巖，同時斜坡比較陡峭，人員難以達到。因此，相應(yīng)工作人員對其進行排查，而無人機航攝在這一工作中占據(jù)著重要地位。無人機可以從遠到近的航拍，對整個山體從遠處進行觀看，分析人口分布情況和陡崖位置存在的關(guān)系，明確航攝的目的，從近處觀看陡崖的孕災(zāi)裂隙，檢查危巖體的具體發(fā)育情況。針對一些重要隱患點而言，需要進行1:2000的地質(zhì)災(zāi)害測繪，清晰檢查地質(zhì)災(zāi)害基本特點和存在的危害性[4]。

在工作過程中，針對那些危險性極大，危害性也極大的、典型地質(zhì)災(zāi)害隱患點作出無人機航攝，尤其在進行下一步自動化監(jiān)測過程中，需要對隱患點進行航測。針對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育比較密集的地區(qū)。在貴州省，地質(zhì)災(zāi)害的典型性，充分反映出該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特點。借助相應(yīng)規(guī)劃航測，可以獲得較高分辨率的正射影像，此后針對一些重要點，需要結(jié)合不同形式的災(zāi)害類型和地形地貌條件等，獲得傾斜攝影測量影響。使用無人機航測數(shù)據(jù)處理軟件，構(gòu)建起關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害的三維正射影像圖（DOM）、數(shù)字地表模型（DSM）等。通過無人機進行航攝，所得結(jié)果可以相對直觀并真實的對隱患點具體情況進行反應(yīng)，其中成果圖為3D影像圖，突破了傳統(tǒng)的2D成果圖局限性，同時該成果得到了十分廣泛的應(yīng)用，采用無人機輔助災(zāi)害調(diào)查，還可以將設(shè)備隱患排除。開展用電監(jiān)測，應(yīng)對私自接入電網(wǎng)的小企業(yè)和個人進行罰處和警告，控制好容量增加的情況，減少變壓器過載情況的發(fā)生。

4 結(jié)語

總而言之，輕小型無人機的應(yīng)用，突破傳統(tǒng)無人機使用過程中的局限，能夠通過高清影像，展示相應(yīng)地質(zhì)情況，技術(shù)人員對圖像進行處理分析，獲得地質(zhì)情況相關(guān)數(shù)據(jù)，最終判定是否有可能會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，提前預(yù)警，減少人員傷亡和經(jīng)濟損失。