薛玉芹

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250109）

面對(duì)國(guó)土遼闊地形地貌復(fù)雜，自然災(zāi)害多發(fā)，人口多且多聚居等基本國(guó)情，所以要有及時(shí)準(zhǔn)確的地理信息數(shù)據(jù)和完善的應(yīng)急測(cè)繪保障系統(tǒng)，來(lái)確保當(dāng)泥石流、地震、洪水和聚集性踩踏等突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，能為應(yīng)急救援及時(shí)準(zhǔn)確的提供現(xiàn)場(chǎng)地理信息數(shù)據(jù)，以便救援人員采取最合理科學(xué)的救援方式，這樣既保障救援人員的安全也能加快救援速度，將突發(fā)事件給人民群眾帶來(lái)的損失降到最低。

1 新時(shí)期的地理信息測(cè)繪

新時(shí)期測(cè)繪地理信息技術(shù)也在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展發(fā)生改變，科技的進(jìn)步，為測(cè)繪地理信息提供多種手段，不再是傳統(tǒng)的全靠測(cè)繪人員用腳丈量，現(xiàn)在的測(cè)繪地理信息技術(shù)充分發(fā)揮高新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用多元化的測(cè)繪方式，測(cè)繪出精準(zhǔn)的地理信息數(shù)據(jù)。

1.1 航空航天技術(shù)

隨著航空航天技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，地理信息測(cè)繪技術(shù)也發(fā)生了翻天覆地的變化，在運(yùn)用航空攝影技術(shù)、航天攝影技術(shù)、航空數(shù)碼相機(jī)和云計(jì)算后，高精準(zhǔn)高分辨率的測(cè)繪地理信息更新的越來(lái)越快，這也為確保測(cè)繪數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性提供保障。例如：過(guò)去航天攝影等技術(shù)不發(fā)達(dá)年代，于人民生活息息相關(guān)的天氣預(yù)報(bào)只能通過(guò)地面氣象觀測(cè)站和氣象衛(wèi)星相結(jié)合進(jìn)行預(yù)報(bào)，而且不易做出實(shí)時(shí)更新，為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便，而今隨著航空航天攝像技術(shù)的進(jìn)步，氣象衛(wèi)星能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)控陸地和海洋的氣象變動(dòng)，再將衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過(guò)云計(jì)算就可快速計(jì)算出天氣情況，群眾通過(guò)手機(jī)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就能關(guān)注到實(shí)時(shí)天氣。航空航天等技術(shù)的運(yùn)用改變的不僅是測(cè)繪地理信息的精準(zhǔn)度，而是改變測(cè)繪地理信息的實(shí)時(shí)性和更優(yōu)的服務(wù)性能。

1.2 無(wú)人機(jī)技術(shù)

在無(wú)人機(jī)技術(shù)沒(méi)得到運(yùn)用之前，一些高山和峽谷的地理信息測(cè)繪都是測(cè)繪人員帶著測(cè)繪儀器翻山越嶺去實(shí)地測(cè)繪，尤其在一些人煙罕至的懸崖峭壁之間作業(yè)是非常危險(xiǎn)。但是，無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用其自身靈活機(jī)動(dòng)、攜帶方便、體積小巧等特點(diǎn)，能輕易到達(dá)其它飛行設(shè)備無(wú)法到達(dá)區(qū)域，從而很好地解決了這一問(wèn)題，例如：在測(cè)繪橫斷山這種近乎垂直的山體信息時(shí)，工人員只需站在山底，操控?zé)o人機(jī)對(duì)山體進(jìn)行拍攝，這樣既減少測(cè)繪人員的工作量，還能提高工作效率，更能保障測(cè)繪人員的人身安全。無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，切實(shí)解決一些因客觀因素?zé)o法測(cè)繪地理信息的問(wèn)題，這也是科技發(fā)展給測(cè)繪帶來(lái)的一大助力。

1.3 激光和雷達(dá)技術(shù)

航空航天技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)為測(cè)繪地理信息解決“表面”問(wèn)題，如圖1所示；如何解決內(nèi)部構(gòu)造的測(cè)繪，也是測(cè)繪人員需要解決的問(wèn)題。

之前的方法就是實(shí)地取樣，再根據(jù)樣層進(jìn)行分析，這種方法存在效率低、誤差大等問(wèn)題。如今，激光掃描和雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的運(yùn)用可以很好解決這一問(wèn)題。例如：測(cè)繪山體內(nèi)部構(gòu)造時(shí)，測(cè)繪工作人員可是通過(guò)運(yùn)用雷達(dá)探測(cè)技術(shù)對(duì)山體進(jìn)行探測(cè)，在將雷達(dá)探測(cè)的數(shù)據(jù)與三維激光掃描技術(shù)結(jié)合，三維激光就可以掃描出山體的三維幾何模型，工作人員就可以根據(jù)雷達(dá)數(shù)據(jù)和三維幾何模型對(duì)山體中構(gòu)造進(jìn)行直觀科學(xué)的測(cè)繪。激光和雷達(dá)技術(shù)測(cè)繪的地理信息對(duì)海底探測(cè)、礦藏勘測(cè)具有十分重大的幫助。

圖1 航空航天技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)的測(cè)繪示意圖

2 應(yīng)急測(cè)繪的重要性及其要求

應(yīng)急測(cè)繪面對(duì)的突發(fā)事件大致可以分為三大類：洪水、地震和泥石流等大型自然災(zāi)害；連環(huán)追尾、群體踩踏和工廠泄露等社會(huì)事故；橋梁架設(shè)、隧道開(kāi)通和礦山開(kāi)采等工程性事件。

應(yīng)急測(cè)繪的內(nèi)容并不是單一的通過(guò)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)繪，它是一項(xiàng)很多元涉及很多門的綜合科學(xué)測(cè)繪工作。需要通過(guò)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行整合得出來(lái)的測(cè)繪結(jié)果，這就根據(jù)工作時(shí)的順序?qū)?yīng)急測(cè)繪分為數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整合和形成測(cè)繪結(jié)果三個(gè)階段。例如：某地發(fā)生泥石流災(zāi)害，在接到災(zāi)害發(fā)生的通知后，應(yīng)急測(cè)繪人員就要第一時(shí)間收集現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)據(jù)，其中包括周圍人口信息、災(zāi)害發(fā)生山體的高度、山體的土壤覆蓋數(shù)據(jù)和到達(dá)救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的交通狀況等數(shù)據(jù)，然后將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，再根據(jù)整合的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，形成最終的應(yīng)急測(cè)繪，救援人員就會(huì)根據(jù)測(cè)繪結(jié)果進(jìn)行指導(dǎo)救援。由此可見(jiàn)，數(shù)據(jù)收集階段是測(cè)繪的基礎(chǔ)和依據(jù)，當(dāng)事件發(fā)生后，就要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集實(shí)際數(shù)據(jù)，因?yàn)闇y(cè)繪結(jié)果關(guān)乎后期救援工作的走向，所以應(yīng)急測(cè)繪對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性實(shí)時(shí)性有非常高的要求。現(xiàn)在的應(yīng)急測(cè)繪工作者結(jié)合測(cè)繪地理信息技術(shù)的特點(diǎn)，也將測(cè)繪地理信息技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)急測(cè)繪工作中，以此來(lái)提高測(cè)繪工作的質(zhì)量和效率。

3 應(yīng)急測(cè)繪對(duì)測(cè)繪地理信息技術(shù)的應(yīng)用

科學(xué)的進(jìn)步是整體的進(jìn)步，是綜合的進(jìn)步，所以測(cè)繪地理信息技術(shù)在應(yīng)急測(cè)繪中的應(yīng)用也是綜合的，只是在面對(duì)不同突發(fā)事件時(shí)所側(cè)重方面不同，因?yàn)樘幚硗话l(fā)事件時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況采取合理靈活的處理方式。所以，下文會(huì)根據(jù)測(cè)繪地理信息技術(shù)不同的特點(diǎn)探究其在不同突發(fā)事件應(yīng)急測(cè)繪中的應(yīng)用。

3.1 航空航天技術(shù)在應(yīng)急測(cè)繪中的應(yīng)用

測(cè)繪地理信息中的航空航天技術(shù)具有運(yùn)行成本高、科技含量高、精準(zhǔn)度高、分辨率高和運(yùn)算速度快的特點(diǎn)。當(dāng)面對(duì)洪水、地震、決堤和泥石流等特大突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急測(cè)繪時(shí)，就能充分的發(fā)揮航空航天技術(shù)的優(yōu)越性。例如：一些大江大河在夏季強(qiáng)降雨集中時(shí)段會(huì)發(fā)生洪澇災(zāi)害，針對(duì)洪水進(jìn)行應(yīng)急測(cè)繪時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)繪手段就會(huì)比較吃力，而航空航天攝影技術(shù)就能及時(shí)的收集到現(xiàn)場(chǎng)洪水造成災(zāi)情的規(guī)模大小，還能根據(jù)洪水周邊的地形地貌般判斷出洪水走向，再根據(jù)氣象數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)災(zāi)區(qū)的天氣情況。當(dāng)?shù)玫竭@些數(shù)據(jù)后在應(yīng)急測(cè)繪中體現(xiàn)出來(lái)后，救災(zāi)搶險(xiǎn)人員就可以科學(xué)救災(zāi)、合理疏散和安置洪峰下游的群眾，從而加快救災(zāi)速度，降低生命財(cái)產(chǎn)的損失。所以，在面對(duì)這些自然災(zāi)害時(shí)，應(yīng)急測(cè)繪就應(yīng)用到測(cè)繪地理信息中的航空航天技術(shù)，發(fā)揮其技術(shù)針對(duì)性的優(yōu)勢(shì)，從而為應(yīng)急測(cè)繪提供最大的幫助。

3.2 無(wú)人機(jī)技術(shù)在應(yīng)急測(cè)繪中的應(yīng)用

測(cè)繪地理信息中的無(wú)人機(jī)技術(shù)具有運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、飛行條件寬松和飛行軌跡靈活的特點(diǎn)。當(dāng)面對(duì)在城市和工廠等地發(fā)生的小規(guī)模突發(fā)事件時(shí)，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以充分的發(fā)揮其技術(shù)特點(diǎn)，例如：在市區(qū)進(jìn)行大型集會(huì)時(shí)，無(wú)人機(jī)操作人員就可以運(yùn)用無(wú)人機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控人群的動(dòng)向，測(cè)繪人員根據(jù)無(wú)人機(jī)反饋回來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急測(cè)繪，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急人員再根據(jù)應(yīng)急測(cè)繪對(duì)人群數(shù)量進(jìn)行控制、對(duì)人流及時(shí)進(jìn)行疏導(dǎo)，這樣就能有效的避免擁擠踩踏等事件的發(fā)生，確?；顒?dòng)的安全進(jìn)行。這種小規(guī)模的應(yīng)急測(cè)繪就能將測(cè)繪地理中的無(wú)人機(jī)技術(shù)長(zhǎng)處發(fā)揮出來(lái)，既節(jié)省操作成本，又能及時(shí)反映出實(shí)際情況。

3.3 激光和雷達(dá)技術(shù)在應(yīng)急測(cè)繪中的應(yīng)用

測(cè)繪地理信息中的激光和雷達(dá)技術(shù)具有測(cè)繪通透、形象立體等特點(diǎn)，當(dāng)面對(duì)一些具有工程性質(zhì)的突發(fā)事件應(yīng)急測(cè)繪時(shí)，就需要運(yùn)用到測(cè)繪地理信息中的激光和雷達(dá)技術(shù)，例如：在山體隧道施工發(fā)生洞內(nèi)塌方時(shí)，應(yīng)急測(cè)繪就需要探明山體的整體構(gòu)造，再根據(jù)塌方點(diǎn)的位置和周圍山體的情況做出科學(xué)的判斷，現(xiàn)在探明山體的最好的方法就是應(yīng)用測(cè)繪地理信息中的激光和雷達(dá)技術(shù)，運(yùn)用這種技術(shù)能為應(yīng)急測(cè)繪呈現(xiàn)出山體的整體構(gòu)造和山體中引起塌方的誘因，這就為應(yīng)急測(cè)繪提供數(shù)據(jù)支撐，工作人員就能根據(jù)應(yīng)急測(cè)繪結(jié)果對(duì)塌方點(diǎn)進(jìn)行清理和對(duì)整體隧道工程進(jìn)行重新評(píng)估。因?yàn)楣こ绦酝话l(fā)事件的特殊性，如果不采取科學(xué)的處理方式，會(huì)影響整個(gè)工程進(jìn)度和工程質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致工程被廢止，這樣會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失、人力和時(shí)間浪費(fèi)。所以，應(yīng)急測(cè)繪對(duì)測(cè)繪地理中激光和雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用將突發(fā)事件給工程帶來(lái)的損失降到最低。

4 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)急測(cè)繪應(yīng)用測(cè)繪地理信息中的技術(shù)是科學(xué)科技發(fā)展的體現(xiàn)，但是，應(yīng)用測(cè)繪地理信息的技術(shù)為應(yīng)急測(cè)繪服務(wù)，需要測(cè)繪人員具有非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，更高的專業(yè)素養(yǎng)才能完成對(duì)各種設(shè)備和儀器的操作。應(yīng)急測(cè)繪對(duì)測(cè)繪地理信息要合理的應(yīng)用，要審時(shí)度勢(shì)合理對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行判斷，從而選擇科學(xué)的測(cè)繪技術(shù)，收集到科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為解決問(wèn)題的人員提供最科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)，最大限度的將突發(fā)事件帶來(lái)的損失降到最低。