于婉婷

（遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心，遼寧沈陽 110032）

隨著科技發(fā)展，新型無人機(jī)裝備在重大災(zāi)害中大量使用，并發(fā)揮出極大作用。通過災(zāi)后航空影像，可實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)遙感解譯與評估分析，通過對比分析，準(zhǔn)確獲取城鎮(zhèn)內(nèi)倒塌的房屋、損壞公路與橋梁、堰塞湖、泥石流、滑坡等災(zāi)害類型，全面了解地面分布的實(shí)際情況，將初步勘查后獲取的災(zāi)情上報(bào)給國家救災(zāi)部門。分析航拍數(shù)據(jù)之后，通過軟件把這些航片繪制成地圖，為相關(guān)部門提供準(zhǔn)確的依據(jù)，為救災(zāi)、災(zāi)后重建提供良好基礎(chǔ)。

一、無人機(jī)在災(zāi)情監(jiān)測中的作用

從近年來氣象觀測的結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn)，自然災(zāi)害事故發(fā)生率較高，頻繁出現(xiàn)的自然災(zāi)害給人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，影響人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。因成本、氣候條件等方面要素的影響，傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感及載人飛機(jī)能達(dá)到空間信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用需要，測繪無人機(jī)系統(tǒng)有明顯優(yōu)勢，滿足復(fù)雜地形條件、惡劣天氣環(huán)境的飛行需要，并在規(guī)定的區(qū)域范圍內(nèi)執(zhí)行飛行任務(wù)，如高污染、高輻射、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域依然可準(zhǔn)確完成各項(xiàng)任務(wù)，不會(huì)影響任務(wù)執(zhí)行的效果。因此，研發(fā)出多用途測繪無人機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)災(zāi)情的監(jiān)測與評估，對于保障人們的生命安全有著重要的價(jià)值和意義。

通過無人機(jī)飛行可以快速掌握大范圍的災(zāi)情狀況，任何條件下都可以飛行，隨時(shí)做好災(zāi)情的監(jiān)測，這是無人機(jī)的主要優(yōu)勢。無人機(jī)應(yīng)用到抗震救災(zāi)中有非常好的效果，短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)影像拼接、糾正以及翻譯處理。低空遙感可獲取完整的影響，并具備較高的分辨率。對災(zāi)害區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行圖像的增強(qiáng)處理，可掌握全面性地理信息，合理分析評估災(zāi)情，讓救援工作順利實(shí)施。

二、無人機(jī)快速勘察機(jī)理

測繪無人機(jī)在我國的測繪領(lǐng)域應(yīng)用較大，且技術(shù)成熟，主要特點(diǎn)是小型化、穩(wěn)定性強(qiáng)、系統(tǒng)集成效果好、快速自動(dòng)化等優(yōu)勢，已實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)和制造。當(dāng)前，無人機(jī)航空攝影測量較為常見，飛行前要根據(jù)航空攝影的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開展航線設(shè)計(jì)，并按規(guī)定航線飛行，從而獲取相關(guān)影像信息。

對比野外采集測量方式，無人機(jī)測繪成本較低，工作效率高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高，在安全性、操作方便性上更具優(yōu)勢。在災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)過程中，為快速獲取災(zāi)后的道路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施信息，可及時(shí)改進(jìn)和調(diào)整，讓救援活動(dòng)順利開展和落實(shí)，并掌握足夠的航空攝影信息，沿著道路飛行，在飛機(jī)進(jìn)入到城鎮(zhèn)上空后，通過盤旋飛行方式掌握全部地面信息。并對無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)展開全面分析，使航線規(guī)劃更具科學(xué)性，飛行軌跡也符合要求。

三、無人機(jī)數(shù)據(jù)處理

1.數(shù)據(jù)處理主要步驟

以生成的數(shù)字正射影像作為根本，通過應(yīng)用常規(guī)遙感分類與人機(jī)交互半自動(dòng)提取，對于對象搞空間分辨率遙感影像之下可直接掌握必要的災(zāi)害信息提取基礎(chǔ)信息，如影像分割會(huì)形成影像對象，并利用計(jì)算機(jī)形成各種災(zāi)害的特征信息，如光譜、紋理、空間等，實(shí)現(xiàn)建筑物識別和分析；根據(jù)目前的變化檢測技術(shù)可實(shí)現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的自動(dòng)化提取，通過數(shù)字?jǐn)z影測量的方法可以實(shí)現(xiàn)災(zāi)后立體影像特點(diǎn)，形成災(zāi)后的立體圖像形式。

（1）定向。測量中容易發(fā)生的光學(xué)畸變差，主要是在物鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制作、裝配誤差等方面分析所導(dǎo)致的影像偏離，會(huì)對結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。內(nèi)定向要根據(jù)光學(xué)畸變差、CCD排列誤差等遙感器缺陷實(shí)現(xiàn)單幅影像糾正，實(shí)現(xiàn)校正處理。針對外定向，主要是在相機(jī)瞬間姿態(tài)變化分析，如相機(jī)中心位置、姿態(tài)數(shù)據(jù)等。

（2）正射影像鑲嵌。在航空影像進(jìn)行了內(nèi)定向、外定向、正射影像糾正等后，可將其直接設(shè)置到坐標(biāo)系內(nèi)，并通過軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拼接處理，在測區(qū)范圍內(nèi)會(huì)形成一幅全區(qū)域范圍內(nèi)的影像圖像。

（3）遙感地質(zhì)解譯。通過航空遙感數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)情數(shù)據(jù)全面分析，是無人機(jī)測繪應(yīng)用的目的，所以要結(jié)合運(yùn)行的需要，實(shí)現(xiàn)遙感地質(zhì)解譯，以滿足無人機(jī)測繪的要求。

2.地質(zhì)災(zāi)害解譯

地質(zhì)災(zāi)害遙感和其他的遙感技術(shù)有很大的差異，并不能根據(jù)色彩、色調(diào)、紋理等方面進(jìn)行解譯災(zāi)害體，需要以某些災(zāi)害地質(zhì)學(xué)特點(diǎn)以及形態(tài)方面掌握災(zāi)害體的各項(xiàng)基本信息，能了解到地震災(zāi)害的具體情況。利用震中、周圍區(qū)縣災(zāi)害等方面的次生災(zāi)害航空影像解譯與判讀，初步確定了次生災(zāi)害，主要分為崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等幾個(gè)類型。

無人機(jī)飛行相對較低，拍攝的影像文件分辨率較高，通過快速鑲嵌拼接之后形成各項(xiàng)影像資料信息，打印出具體圖像，也可直接通過計(jì)算機(jī)解譯與判讀，快速掌握災(zāi)區(qū)實(shí)際情況，作出詳細(xì)勘察和分析。對于某些地震產(chǎn)生的嚴(yán)重滑坡、泥石流、崩塌等，需通過人員監(jiān)督、人機(jī)交互的方式獲取全部地震災(zāi)害信息。

四、應(yīng)用成果

無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)急系統(tǒng)內(nèi)效果較好，可實(shí)現(xiàn)震前檢測、震中分析、震后規(guī)劃等方面的應(yīng)用。通過組織力量了解災(zāi)后的具體情況，對震后的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計(jì)，為災(zāi)后重建提供良好的基礎(chǔ)。

對地震災(zāi)害影響范圍報(bào)告進(jìn)行評估和分析，合理確定分析標(biāo)準(zhǔn)，明確哪些是嚴(yán)重受災(zāi)地區(qū)，哪些是一般災(zāi)區(qū)，為規(guī)劃方案的確定提供基礎(chǔ)。

在地震影響范圍內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)劃分，實(shí)現(xiàn)宏觀規(guī)劃和統(tǒng)計(jì)，體現(xiàn)出遙感技術(shù)在宏觀全面、定量化分析的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)調(diào)查和分析，獲取準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)信息。

利用無人機(jī)遙感測量技術(shù)，可給應(yīng)急響應(yīng)提供完善的數(shù)據(jù)信息，利用高分辨率的正射影像圖直接掌握震區(qū)災(zāi)情的實(shí)際情況，給救援提供完善、準(zhǔn)確的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，為制定詳細(xì)救援計(jì)劃，合理做好人員調(diào)度和利用提供參考依據(jù)。如正射影像圖可以直接測量損壞道路、橋梁的長度；正射影像和等高線疊加能夠直接掌握災(zāi)區(qū)的地形條件，給后續(xù)的災(zāi)后重建和規(guī)劃提供基礎(chǔ)。