無人機遙感技術在地質災害監測中的應用

翟代廷

（山東省地質礦產勘查開發局第五地質大隊，山東 泰安 271000）

現代無人機技術已經在軍用、民用等各個領域得到了廣泛的應用，隨著科學技術的進一步發展，基于無人機的巨大優勢，相信無人機遙感技術將帶給人們生活和工作更大的便利。由于地質災害對人們的生活影響巨大，因此實時掌握地質災害區域的真實情況顯得尤為重要，使用無人機遙感技術可以有效監測地質災害，大大降低其不利影響，其技術特點超出了其他監測方法的范圍，因此，無人機的遙感技術得到了相關從業者的廣泛支持和應用。

1 無人機遙感技術

1.1 無人機遙感系統

無人機遙感系統主要包括地面，空中和數據處理三部分。其中地面部分和空中部分是其關鍵所在，地面部分主要由地面顯示系統、地面控制系統和地面指揮系統組成，空中部分主要由空中傳感系統、空中控制系統和空中指揮系統組成。

無人機遙感系統還包括軌道規劃系統，軌道規劃要求對無人機飛行地點、飛行性能、飛行速度和飛行要求等各方面綜合考慮。一旦路線規劃完成，則將特定軌道數據傳輸至地面控制系統和空中控制系統，并進行有效控制。較高技術水平的遙感系統還可以完成實際環境差、任務復雜的監測應用。另外，無人機遙感系統獲取的遙感數據還可以傳輸至地面控制系統或空中控制系統進行數據分析，處理和加工。

無人機遙感技術是無人機技術和遙感技術的完美融合。首先，無人機遙感技術成本相對較低、操作方便快捷、風險小、安全性高、適用范圍廣，效果好。其次，無人機遙感技術有三個部分：空中、地面和數據處理，三者有機結合可以實現更好的監測控制和數據分析。

1.2 無人機遙感技術的特征

在實際應用中，無人機遙感測繪是以無人機為工作平臺，裝載相關的輔助工具，如攝像頭和傳感裝置。它可以準確、快速地完成低空和小區域的高精度測繪工作。與傳統航拍相比，無人機遙感技術應用效果更好！

另外，無人機遙感技術還能夠有效處理測量數據和信息。無人機遙感測繪主要依據遙感數據，遙感系統不僅時效性強，而且具有高分辨率，測繪時間短和更好的圖像數據處理特點。根據通用無人機技術的優點，通過圖像匹配、像素處理和正設糾正等圖像處理方法，結果更加真實。

2 地質災害的危害

地質災害是由于人類活動或一些自然地質作用造成的災害性地質事件。如今，隨著人類活動范圍越來越大，越來越頻繁，現代地質災害也時常發生，人們的生命健康和財產安全都遭遇到巨大的傷害。地質災害主要有泥石流、塌方和山體滑坡三種：

①泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑，地形險峻的地區，因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物質容量大和破壞力強等特點。②塌方，是指建筑物、山體、路面、礦井在自然力非人為的情況下，出現塌陷下墜的自然現象。近年來，由于過度開采使用地下水，很多地面存在塌陷現象，導致地質災害等級出現逐年上升趨勢[1]。③滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象，滑坡會嚴重危害工農業生產發展。

3 無人機遙感技術的發展現狀

20世紀初，無人機技術就已經應用于軍事領域，但由于當時技術條件所限，在很長一段時間停滯不前，應用范圍和應用領域都極其有限。隨著現代科學技術的發展，各種新材料新技術的涌現，現代無人機技術得到了長足的進步和廣泛的應用。目前，隨著紅外線技術、雷達技術、多光譜技術等在無人機遙感技術中的應用，相信無人機遙感技術將會在更廣泛的領域發揮重要作用[2]。

4 無人機遙感技術在地質災害監測中的應用分析

（1）快速高效且實時的測繪。相比于傳統測繪方式，無人機遙感技術具有高度的靈活性和可操作性。能夠快速重復的拍攝災區動態圖像，不會受到災區惡劣環境的影響，為監測災情，控制災情走勢提供了豐富的資料和參考依據。40mm測量精度，觀察圖像可以清晰地看到樹的紋理分布和細枝；根據測量角度，計算機合成的圖像數據可以從各個不同視角觀測地質災區的實際情況，為控制災情，開展救援工作提供實際參考。

（2）地質災害排查測評。通過無人機遙感測繪技術，可以全面獲取所需要的災區數據資料，根據災區地質條件圖像，分析災害的地質特征和類型。在評定地質災害程度時，根據地質災害區的地質條件，可以重點利用GIS技術繪制氣候預測專題圖和植被破壞程度，并對地質災害區進行排序，全面識別地質災害區域發生的次生災害的類型、規模和面積。該評級在隨后的救援路線和資源分配中起重要作用。

（3）地質災害應急中的應用。如果某地區發生地質災害，一旦交通和電力設施被破壞，很可能會發生信息中斷。在這種情況下，第一時間獲取災區的真實情況是非常重要的。除災害情況預測外，無人機能夠第一時間將災區信息數據傳遞給外界。為相關專家制定災害應急預案和救援計劃，防止災害進一步發展提供真實有效的數據支持。

（4）地質災害監測。目前無人機遙感技術已經應用于地質災害監測。通過無人機在地質災害區實地獲取的各種影像資料和圖片數據，能夠對該區域的地質問題和生態問題進行有效監測，并且將各種信息綜合分析處理之后，還可以預測災害程度以及所產生的影響。無人機可用于拍攝礦難，在災區進行測繪工作，并通過詳細分析傳輸的數據和其他信息自動計算土方量。這可以有效地幫助礦區開展安全生產工作和轉移工作。

5 結語

根據本文的描述，我相信您對無人機遙感技術及其在地質災害監測中的應用有了更深入的了解。無人機遙感技術風險低、安全性高、操作方便、靈活性高、精度高。與傳統的有人駕駛飛機和航空攝影相比，性能更加突出，生成的3D模型更加逼真。本文重點分析了無人機遙感技術在地質災害監測過程中的快速測繪、災害排查測評、地質災害應急應用和地質災害監測等方面的優勢。本文拋磚引玉，希望無人機遙感技術在未來地質災害監測中有更廣泛的應用，并發揮更重要的作用。