淺談無人機低空攝影測量系統在地質災害應急中的應用

白娥

（青海省第一測繪院，青海 西寧 810001）

摘要：如今科技高速發展，在抵御地質災害也增添了新的有效手段，即無人機低空攝影測量系統。無人機在測量過程中，具有速度快，自動化程度高，涉及范圍大，想必人工探測有了空前提升。我國屬于地震多發國，猝不及防的自然災害摧毀了眾多鮮活的生命，在繁瑣的地理條件面前，怎樣才能高效執行救援計劃呢？本文借透過實際案例，分析無人機測量系統在地質災害應急中地科學運用，為救援和災后重建提供了極其關鍵的信息輔助。

關鍵詞：地震災害；無人機；攝影測量

無人機遙感引用了眾多的世界一流領先技術，目前大熱的無人機飛行器技術、數據傳送技術、遙感/遙測技術、GPRS定位技術等都是其中的一部分，自動化想要獲取更多大規模的有效空間信息全要依托于這些無人機遙感技術，同時要對獲取信息進行深入加工，然后再通過建模對其應用效果展開探究。

一、無人機遙感系統概述

1、淺析無人機遙感系統的組成。無人機遙感系統的核心構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、輔助顯示系統以及軌跡規劃系統，那么空中部分主要由空中操作系統、壓縮系統、遙測器系統和無人機載體四部分組合而成。其中飛航軌跡規劃系統的重要任務就是為飛行器的航行路線、各種需求、實現功能以及行業垂直領域的顯著特征執行縝密規劃，把規劃后的航線應用到陸地和空中控制雙向系統中，最終使得飛行的具體軌跡得以控制。

2、系統存在的技術特長

2.1機動的頻率高快、升空準備用時短、高速極限飛行，能以極快的速度飛到監測目的地，準確無誤地遙感設備使用簡單，能在最短的時間范圍獲取遙感監測真實數據。

2，2無人機具有超高的自動化，能依照預先設計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，且航線操控準確率百分百，飛行狀態穩定，能在多種狀態下適應。

2.3智能化程度高，發生故障時能自動檢測和修復，重點是操作簡單，工作人員經歷了一段很短時間的培訓，就能夠非常輕松地使用。

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

二、地質災害監測運用無人機低空攝影測量

1、關于無人機低空攝影測量的工作流程。首先，在突發災害的瞬間就要立即探尋到受難地區的具體區域，并全力執行反饋關于受災地方的各種信息和材料，進而探究無人機飛行的環境和天氣、地形等具體條件，例如對有關的氣象反應報告中中顯示的狂風、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，無人機能夠在云雨天氣狀況和八級及以上風速的惡劣天氣條件下實施飛行勘測任務。其次，在準確判斷出發生災難的具體區域后就要開始詳細規劃在于的飛行路線，主要是計算和規劃無人機的飛行高度、飛行路徑，還需要在地面搭建傳輸型號的信息塔架，通常情況下無人機飛行的高度僅限于65米到5800米之間，速度在85km/小時至180km/小時。 第三，航線設定好飛行軌跡后，把軌跡訊息錄入中控臺，然后需要給予無人機指示信號，當無人機接收到訊號后，能通過短距離慢行、人為投射等途徑實現起飛，無人機更神奇的是能因循既定軌跡實現成功飛行。 第四步，在無人機已經不在人們肉眼可視區域內，它將利用陸地控制系統的可視線自動化功能繼續平穩航行，從而順利執行拍攝災區的任務，然后將拍攝到的遙感影像利用傳感器、無人機載體和陸地指揮間實現傳送，最終在顯示器上在線實時呈現原景。 接下來當無人機的拍攝任務順利結束后。這時自動將遙感設施將自動關閉，在安裝開始預設好的的軌跡原路飛回并在地面上控制人員的指揮和信號指示下完成完美降落。 第六，在收集到數據后，圖片及影像資料需要運用信息解析軟件執行實時處理和全面的宏觀勘測。

2、無人機遙感技術在地質災害中的作用。當突發地質災害后，相關抗震救災人員肯定不能立即奔赴災區，所以獲取災區第一線信息成為災后處理事件的首要任務，在專職救災人員抵達現場前無人機遙感技術已經搶先一步獲取了災區的災情影像信息，因此說無人機遙感技術在地質災害中發揮著不可低估的巨大的作用。重點的表現是災情的監測水平得到有效提升；其次，為無法第一時間趕到現場的救援指揮中心提供了客觀精準的災情信息；第三，能夠第一時間對災后恢復及災區重建的程度實施監控；還能使遙感觀測技術在救災得到徹底運用。

三、實戰案例分析

2011年初夏，婺源高陸鄉和田家鎮因為狂降暴雨導致巨大泥石流地質災害。相關部分接到災害訊息后，省內測繪信息單位無人機攝影測量小組組第一時間趕赴現場，進行了陸地低空航拍攝影測量。

本次航拍的范圍重點涉及三個重災區，最終成功成功完這三個災區及其四周的航拍工作，包含十五條航道，每條長度均達到八千五百米以上，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%，制作災區1：3500影像的數據標準被大大滿足。

在得到了無人機拍攝的一手影像資料后后，借助數據攝影測量系統對獲得的影像數據實行極速合成和處理。中國有史以來就是是地質多發國家，無人機遙感技術的成功使用能在災害中立即收集到現場影像信息能為災區的救援工作的順利展開提供最前沿的實況信息。在四川雅安的重大地質災害中無人機得災害救援作用更是得到酣暢淋漓的發揮，國家抗震有關部門在地震后30分鐘內啟動重大災害無人機應急合作模式，第一時間調動無人機深入災區執行災害監測任務，北京和成都各自指定無人機隊伍完成災后的遙感攝影測量工作，給救援工作的展開和災后重建帶來眾多的珍稀影像材料和數據信息等，為國家第一時間做出爭取的指揮方案提供了有利幫助。

結語：經過長期實踐表明無人機遙感系統切實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的區域，無人機借助超高清晰度的傳感設備，收集到高分辨率的遙感影像資料，第一時間為地質災害提供了珍貴材料，使得無人機遙感系統在地質災害中發揮著不可替代的關鍵作用，而且無人機低空攝影測量在地震災害應急監測中也具備其顯著優勢。

參考文獻

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