郭景仁 邊長春 岳耀
摘 要:我國地域遼闊,每年都有數量較多、種類繁雜的自然災害發生,近幾年由于世界氣候環境變化,導致災害的發生次數越來越頻繁。應急測繪由于能夠準確得到災情險情的重要情報,使應急部門能夠準確而快速的進行應對與救援,因此顯的非常重要。文章探討了如何建立起應急測繪的保障體系,提出了相應的意見方法,僅供參考。
關鍵詞:應急測繪;保障體系;軍民融合
我國自然災害發生頻率高,且大多在偏遠地區,一旦發生險情,如果沒有對災區有應急測繪響應,救援工作便難以展開。目前我國通過軍民融合,保證測繪信息產品更新速率,現在軍地測繪技術已經非常成熟,諸如無人機航空攝影技術,遙感測繪技術等多種技術已經裝備在多個應急測繪團隊中,能夠為我國各地域支撐起一個高效、立體而系統化的應急測繪保障系統。
1 軍民融合共享資源
軍民融合發展已上升為國家戰略,雙方皆有自己的測繪系統,樹立軍地雙方一盤棋的思想,共享地理信息測繪成果,能大大降低重復作業的勞動強度,提高測繪成果的現勢性,最大限度挖掘測繪資源潛力,提升可操作性,最大效能的發揮效率。
2 建立應急測繪保障體系的核心思路
應急測繪的主要目的是應對突發自然災害、事故災難,公共衛生事件、社會安全事件等突發因素。因此需要具備快速反應的機制與能力:
(1)具有快速響應能力:自然地質災害本身的發展迅速,難以預測,因此應急測繪保障系統需要具有快速響應的能力。能在第一時間從數據庫內調出事發區域內的各類地圖與數據,對交通能力,周邊應急能力、測繪資源等進行快速而有效的分析,得出多套應急測繪輔助方案。為救援提供數據基礎。
(2)能夠掌握全局:只有應急部門在最短的時間能得到災害現場的全部狀態,才能更加有效并且快速的處理地質災害。因此應急測繪指揮系統需要具有快速調配的能力,能夠保證多個設備安全進入工作崗位,獲得現場的視頻、聲音與圖片等視覺資料和三維影像和三圍光點云數據等數據資料,并能在現場對此進行快速有效的分析和處理,使其能在空間維度上進行形象的展示,保證指揮部門能夠掌握災區的即時情況,無法處理的也能及時上傳信息處理部門進行有限快速處理,保證為相關部門提供災區最為全面的數據。
(3)對資料進行快速分析:工作儀器在拍攝和監測到多種資源后,具有快速處理的能力,能對受災范圍、受災影響人口,基礎設施毀壞程度,交通毀壞程度,房屋損壞程度等進行分析與上傳,為災害評估,救援方案設計,災后重建等多個項目提供數據資料的保障。
(4)快速提供救援解決方案。當災情發生后,有關部門緊急建立救災小組和救災部門,派出救災小組和無人機,救災部門通過在數據庫對災區數據資料進行調取,結合最新的衛星災區圖樣進行分析,制定救援戰略。在救災小組進入災區后,對災區進行精細掃描,返回給救災部門,救災部門根據得到的數據進行戰略調整,因此只有快速獲得信息,才能更快的制定應急方案,才能挽救盡可能更多人民的生命和財產。
3 應急測繪保障系統組成與建立
3.1 應急測繪系統針對的目標決定系統要求反應迅速、分工明確
如與后防部門進行互動,則需要:攝影觀測→觀測設備采集數據并發射信息→基站或其他接收設備接受信息→處理信息并存儲→反饋指揮,如果是現場指揮則為攝影觀測→采集數據并處理信息→應急影像資料輸出→反饋指揮并將數據上傳或暫時保存,整套體系反應迅速,囊括周全。當突發狀況產生時,首先由衛星、無人機通過觀測,確認影響范圍并上傳影像資料,與過去的測繪資料存檔進行比較,后方指揮部制定救援戰略。派出救援小組進入事故影響區域,進行現場測繪,摸清具體情況,為前方群眾提供緊急醫療救助,為后方部門制定救援戰略提供切實可靠的信息。
3.2 應急測繪由多個子系統組成,要求分工明確集成度高,以保證應急測繪的可用性
(1)航空攝影。對于災后救援,首先需要得知災區的環境變化情況。通過無人機航空攝影,可以獲得有效分辨率在0.2米以內的災區航空圖像,保證救災團隊能夠第一時間了解災區的人員和環境情況,保證了搶險救災團隊能夠在最短的時間內出動,對災區進行行之有效的救援活動。而數字航空攝影測量,則可以制作出數字正射影像圖、數字高程模型和航空影像地圖。為救災的整體布局規劃、災情評估與重建等諸多項目提供了重要的視覺資料。通過這兩者對災區形成的第一手資料,能夠判斷出可能發生滑坡、泥石流的高危地段。再通過激光掃描測量技術,對高位地段進行細致而綜合的排查。為交通搶通,保證物資輸送提供了有力的保證。
通過使用衛星通訊、衛星與航空攝影測量技術,進行大范圍測量,然后使用地面移動測量,地理信息獲取,得到局部區域內的精準測量。再通過計算機進行綜合計算,由此可以除自然災害以外的事故災難、衛生事件、社區安全事件等大范圍的公共事件提供快速有效可靠的測繪,為應急部門的快速響應提供了有力的保障。
通過飛行器對目的區域進行大范圍偵測,由于飛行器不易受到干擾,且速度較快,能夠保證偵測的速度和效率,是整個應急測繪的眼睛。航空攝影的主要方式為數字航空攝影測量系統、無人機與衛星分工各有不同,無人機的由于其體積小、成本低、無需機場、維護方便、飛行高度低分辨率高,并且可同時使用多架無人機對目的地進行快速掃描,可以對距離無人機較近的突發事件快速反應。數字航空攝影測量系統則是針對較大范圍內區域的高分辨率的需求進行設計的技術。由于使用無基站與無像控點技術,完全能夠適應災區的惡劣條件且分辨率高,可以在三天時間內制作出有效分辨率為20厘米,面積為200平方公里內的數字正射影像圖、數字高程模型,而衛星測繪圖像,由于其距離較遠,精度較低,對于局部救援可用性不高,只在缺乏高分辨率測繪數據時才作為首要選擇。衛星由于其快速穩定且長時間的監控,能夠對災害進行預測,同時對整體進行規劃,是整個應急保障的基礎,使救災部門在戰略上進行有效的布局。
(2)數據采集,主要用于較小范圍內的精確測繪,掌握現場的詳細資料。外業數據的采集:移動測量系統使用全景相機獲取實景、全景影像與視頻,通過激光掃描儀對距離、角度進行測量,提取其中信息,獲得三維影像和三圍光點云數據,再通過與其他設備進行聯動和配合,獲取現場的第一手精細化數據。內業修測則是已測量過的現場因二次災害產生了地質變化,可利用該區域的原數據與現有測繪數據進行比對和更新,實現數字線劃地圖的實時更新。
(3)數據資料的系統管理。該系統的任務是通過數據庫技術將將平時通過衛星、無人機等常規測繪數據,各級控制點數據,多比例4D產品數據以及專題數據的測繪數據進行系統化的存儲和管理。同時數據網絡化,具備更新能力,保證各級應急單位在各個時間都能獲得最新的災區數據。
(4)數據影像資料的輸出。在應急車移動站內,通過快速打印出所需的測繪圖,方便現場指揮使用。成為應急影像資料輸出。而如果需要與后方指揮部進行溝通,則需要數據遠程傳輸系統。由于災區基礎設施基本癱瘓,因此數據遠程傳輸系統通過衛星通信系統進行傳輸,實現現場應急數據的上傳,與遠程指揮中心的視頻語音通訊。
(5)后勤保障。意義是保障應急測繪系統在工作區域內的正常運作。由于情況未知且多為惡劣情況,因此通過對車輛進行特殊改裝,保證其在無外界能源補給的情況下,滿足現場儀器的正常且不間斷的工作,對急救人員進行食物于水的供給以及對醫療物資,滿足突發情況的應對。
4 結束語
應急測繪保障系統是對災區人民的保障,建立起完善的就在體系,對人民的保證,是社會安定的基礎,每一個細節都要仔細考量,將損失降到最小。