無人機遙感技術在地質災害監測中的應用

張里南，何君

（青海省第二測繪院，西寧 810001）

1 引言

在傳統的地質災害檢測方面，往往運用航拍的形式。但隨著社會科學技術的進步，航拍技術所需要消耗的時間以及分辨率與無人機遙感技術相比都相對落后。因此無人機遙感技術近年來在地質災害監測中得到了廣泛的應用，無人機遙感技術將無人機作為飛行平臺，在無人機上安裝各類傳感器或拍攝裝置，通過遙感裝置控制無人機達到指定地點獲取地面信息。通過無人機遙感技術可以更好地掌握地質災害情況，使人們能夠加強對于地質環境的保護工作，降低由于環境破壞帶來的地質災害影響。

2 無人機遙感技術概述

2.1 系統結構

無人機遙感技術主要由無人機以及無人機遙控器構成，其中主要分為以下三個部分。第一部分是地面系統，包括地面上的無人機遙控器等其他輔助設備。第二部分是任務的載荷系統，其中包括火控系統以及探測目標等有關系統。第三部分是無人機部分，主要指的是無人機主機。無人機一般較為輕盈小巧，結構較為簡單，因此在飛行時極為靈活，操作較傳統的航拍更為簡單，并且可以呈現出更加清晰的畫面以及分辨率更高的反饋圖像[1]。

2.2 無人機遙感技術特征

運用無人機遙感技術，可以對地面情況最為快速便捷地進行獲取。在進行測繪工作時，將無人機作為載體，在無人機主機上安裝高分辨率攝像頭，可以將地面的情況高精度的傳輸回來，成本較低，操作簡單。并且具有極高的速度以及清晰度，便于使用，和傳統的航拍技術相比更具有實用性。和傳統遙感相比，無人機機動靈活，快速出擊的響應能力，對于應急措施有著至關重要的作用。傳統遙感數據缺少準確性，無人機遙感平臺可以傳輸更加清晰的圖像，從而進行更加精準的數據分析。目前無人機遙感技術在景觀生態，地質災害，環境保護，地理測繪領域中都有著廣泛應用。

利用無人機遙感技術，可以快速的完成數據以及信息的匯集以及整理工作。通過遙感裝置，將數據傳輸，通過無人機進行數據的測繪[2]。由于無人機分辨率較高，繪制出更加清晰的圖像，便于觀測。無人機遙感技術可以在最短的時間內對數據進行處理，整理出最佳的圖像，并應用遙感軟件對圖像進行監督和非監督分類處理，使測繪的結果更加真實準確。

3 無人機遙感技術在地質災害監測中的應用

3.1 迅速完成測繪工作

在發生地質災害時，首先要對地質災害區域進行測繪。傳統的航拍技術需要較長的時間才能完成測繪工作，影響地質災害的處理效率。通過無人機遙感技術，由于其速度極快，精度極高，因此可以在極短時間內完成較為精準的測繪工作。由于快速精準的完成測繪，會給地質災害的處理工作帶來極大的便利。以四旋翼類型無人機為例，其結構十分簡單，并且較為輕巧，拍攝可以達到71次/秒。因此可以發現，四旋翼類型無人機具備極高的進度，并且可操作性較強。在進行地質災害測繪工作時，四旋翼類型無人機在十分鐘內即可完成測繪工作，測繪范圍約十萬平方米[3]。并且在如此快速地完成測繪工作情況下，四旋翼類型無人機仍能夠保持40mm的高精準度。因此可以看出，無人機遙感技術在測繪工作中能夠提供穩定可靠的數據信息，使人們能夠全方面地了解到災區狀況，從而更加方便地進行后續的方案制定等工作。

3.2 應急救援工作

在地質災害發生時，可能會造成人員的傷亡。在進行人員的營救工作時，如果沒有進行對受困人員位置調查，災情調查等工作，不僅會降低營救速度，甚至可能會引起二次災害的發生，威脅到被困人員的生命安全。并且由于常規的救援方式準確度較低，耗時費力，嚴重影響了救援行動的開展。

通過無人機遙感技術，在救援之前首先運用無人機對于營救地區的整體情況進行了解。在得到詳細的圖像數據后，相關工作人員對營救區域進行分析，確保不會由于營救措施造成二次災害。隨后通過無人機對被困人員進行初步搜查，大致確定被困人員位置[4]。無人機遙感技術可以通過低空飛行，對于地面數據進行更加詳細的獲取，并且對于地面圖像進行實時傳輸。通過這種方式，可以加快營救工作的效率。傳統的航拍模式可能會受到天氣以及時間影響，在漆黑一片夜晚能見度較低，航拍技術基本沒有任何作為。無人機遙感技術對于天氣條件適應性極強，可以根據自身周圍管線調整光譜，完美適應周圍的光線強度，無論在任何情況都能清晰完好的展示圖像。營救人員通過無人機遙感技術，可以在營救的同時獲得更多信息，對于地質災害的災情評估以及救援方案的制定有著較大幫助。

3.3 對災情進行準確評估

無人機遙感技術在獲取到地面的相關遙感數據后，可以根據DOM以及紅外信息對于圖形進行拼接以及矯正，對于災情進行更加準確和全面的掌握。遙感技術不僅能夠檢測地質災害的表面信息，還可以通過這些數據信息對于地質災害的體形，位置，程度進行自動分析并統計記錄。根據系統自帶的GIS軟件對于該類數據進行疊加，自動計算出地質災害可能造成的經濟損失以及人員傷亡情況，同時也能根據此次地質災害對未來該區域可能會發生的地質災害進行預測和評估[5]。全方面多角度的對地質災害近況進行較為精準的評估，這也是無人機遙感技術在地質災害檢測中的應用之一。

4 無人機遙感技術的發展前景

無人機遙感技術在地質災害監測中具有高精準度，靈活性極強等特點。與傳統的航拍技術相比，無人機遙感技術有著更強的穩定性。因此在未來的發展道路上，可以加強對于無人機拍攝頻率的提升，從而使無人機遙感技術的分辨率，尤其是在不良天氣時，目前的無人機遙感技術仍有很大的發展空間。除此之外，對于無人機主機的硬件改良也要加快進程，通過更加輕巧的無人機主機，使其可以攜帶更多高科技設備，開創更加具有實際意義的新功能。現階段由于無人機遙感技術剛起步不久，在于數據信息保護方面工作目前還沒有進行完善，經過無人機遙感技術的深入發展，可能會發生數據盜竊，惡意影響無人機傳感信號的事件發生。因此軟件的開發還可以朝向抗干擾能力以及數據加密方面進行，保障無人機傳輸數據的安全性。

5 結論

隨著科學技術的發展，無人機遙感技術目前已經在我國地質災害檢測中得到了初步應用。通過無人機遙感技術給地質災害監測帶來了極大的便利，具有良好的發展前景。無人機遙感技術由簡單的傳感裝置，任務載荷系統以及無人機主機三部分構成。通過這三部分的工作可以實現最快速度的高精準度測繪工作，應急救援工作以及地質災害全面評估工作。無人機遙感技術有著巨大的開創潛力，希望通過本文可以對相關人士有所幫助，開創出更加新穎具有實際意義的無人機遙感技術在地質災害監測中的應用。