無人機遙感技術在地質災害監測中的應用分析

趙淑玲 王澤 王曉娜

【摘 要】無人機遙感技術是一種相對比較先進的現代技術，在地質災害監測方面，無人機遙感技術也發揮著重要作用，使地質災害監測技術和水平進入了一個新的發展階段。論文主要針對無人機遙感技術在地質災害監測中的應用展開詳細分析，簡單介紹了無人機遙感技術的原理和發展空間，舉例說明了無人機遙感技術在實際地質災害中的應用效果，并做出了未來展望。

【Abstract】The UAV remote sensing technology is a relatively advanced modern technology. In the aspect of geological hazard monitoring， the UAV remote sensing technology also plays an important role， which makes the geological hazard monitoring technology and level enter a new stage of development. The paper mainly analyzes the application of the UAV remote sensing technology in geological hazard monitoring in detail， briefly introduces the principle and development space of the UAV remote sensing technology， illustrates the application effect of the UAV remote sensing technology in the actual geological disasters， and makes future prospects.

【關鍵詞】無人機遙感技術；地質災害；監測

【Keywords】UAV remote sensing technology； geological hazards； monitor

【中圖分類號】TP79 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）05-0167-02

1 引言

我國也是地質災害發生頻率比較高的國家，無人機遙感技術的使用有效提高了地質災害監測能力，其技術特點是其他監測方式所無法達到的，這也使得無人機遙感技術越來越受到相關行業人員高度青睞的原因之一。

2 無人機遙感系統

無人機遙感系統主要可以分為三個部分，分別是：地面部分、空中部分和數據處理部分。在這三個部分中，地面部分和空中部分是最為主要的，也是最為關鍵的兩個部分。地面部分主要包括地面的控制、指揮以及顯示等方面的系統，空中部分主要包括空中的控制、指揮、傳感等方面的系統。

無人機遙感系統同時也包括航跡規劃系統，航跡規劃系統的主要作用是進行飛行軌道的規劃，也就是飛行地點、飛行速度、飛行性能、飛行要求等。航線規劃完成后會將具體的航跡傳遞到地面和空中控制系統，然后再進行地面和空中的航跡控制[1]。無人機上所安裝的傳感器系統的主要作用是獲取遙感信息，呈現遙感影像。傳感器系統所應用到的設備包括很多，例如數碼相機、雷達等，將這些技術結合在一起，就可以形成一個相對比較完善，技術水平比較高的遙感系統，可以滿足復雜性比較高，實際環境比較惡劣的監測應用。另外遙感系統獲取數據后，可以將數據資料傳遞到空中或者地面控制系統，進行數據的分析、處理以及加工等工作。

無人機遙感技術實際上是無人機技術和遙感技術的有機結合，將這兩種技術有效結合在一起，可以達到更加完善的技術效果和應用效果。首先無人機遙感技術的成本比較低，操作起來方便快捷，風險性小，安全性高，應用的范圍比較廣泛且效果良好。其次，無人機遙感技術有空中、地面、數據處理三個部分，這三個部分的有機結合能夠更好地進行監測控制與數據分析，從而提高監測效率和效果。

3 無人機遙感技術發展現狀

無人機技術出現于20世紀初，最早應用在軍事領域。由于受到技術方面的限制，無人機技術的發展比較緩慢，并且長期沒有實現廣泛應用，沒有擴展應用領域。在現代化技術高速發展的今天，我國無人機技術的也得到了快速的發展與提高，除了在軍事領域中取得了良好的作用效果，獲得了巨大優勢之外，還將無人機技術引入到測繪和科研等方面。與世界發展水平相比，我國無人機技術雖然仍然存在一定的局限性和落后性，但是正在逐漸走向成熟，逐漸朝著世界先進水平而不斷努力。當前，無人機技術和遙感技術結合迅速發展起來，并且在許多領域中都發揮著至關重要的作用，紅外線技術、雷達技術、多光譜技術等都實現了在無人機遙感技術當中的應用，并且具有高度的實際應用價值。

4 無人機遙感技術的特征

無人機遙感技術不僅能夠進行影像的拍攝和獲取，還能夠進行數據的傳遞和分析處理，這與傳統的影像技術和效果是大不相同的。在實際應用中，無人機遙感技術可以進行測繪工作，利用相機技術和傳感等技術來完成一定區域內的測繪工作，具有低成本、高精度、廣范圍的特點。

無人機遙感技術的另外一個特征就是對于測繪數據有關具體信息的分析和處理功能。無人機遙感技術擁有比較強大的測繪系統，它所測繪出來的圖像、數據等信息有著比較高的準確度和分辨率，并且能夠利用極短的時間完成整個區域周期的測繪工作，同時還能實現對數據的分析與處理，這是其他技術所無法達到的功能[2]。另外，無人機遙感技術所測繪出的圖像和獲得信息有著一定的實效性，其真實程度相對比較高。

5無人機遙感技術在地質災害檢測中的應用分析

5.1 快速測繪

無人機遙感技術具有快速測繪的特點。與傳統測繪方式相比，無人機具有一定的靈活性，可以自如地在空中飛行，并且飛行速度、高度等都可以進行實時操控，此外，無人機飛行速度比較快，可以利用更少的時間拍攝更多更真實的圖像，同時還可以對某一特定地區進行多次重復的拍攝，獲取更多的資料以及信息。通過這種方式就可以實現對發生地質災害的地區進行實時動態的監測，提高監測效果，確保災區災情在可控范圍之內。另一方面，這種監測方式通常不會受到災區惡劣環境的影響，可以在小阻力的情況下進行地質災害監測[3]。以魯甸地區地震災害的監測為例，就采用了無人機遙感技術。該無人機拍攝的速度為72次/s，拍攝的精度高達40mm，取得了良好的監測效果。無人機具有比較強的可操控性，并且操作簡單快捷，有關工作人員只需要花費一小部分時間就可以完全掌握無人機操控技術，進行災區的現場測繪與監控。當工作人員完成了測繪工作之后就可以將圖像等信息傳達到地面部分，進行接下來的數據分析、處理等工作，另外通過無人機所拍攝的圖像可以真實清楚地看到災區全方位的災情圖，從而快速幫助有關人員了解災區狀況和災情程度，以根據現場實際情況制定救援方案，采取一系列的救援措施。由此可見，無人機遙感技術的測繪技術對于地質災害的監測作用是不容忽視的。

5.2 地質災害排查測評

通過無人機遙感技術可以快速獲得災區的圖像，對于圖像數據信息進行分析和處理就可以得到全方位的災區圖片，展示出真實的災區現場情況。因此無人機遙感技術可以作為地質災害排查測評的重要依據。通過無人機遙感技術對地質災害進行監測時，再通過GIS技術對災區的破壞程度、地質條件、傷亡人數、氣候預測等信息進行專門的繪制，并進行信息分析，通過這種方式就可以實現對地質災害的測評，確定災害狀況、災害等級、災害類型、發生災害次生的可能性等信息。這些信息的獲取和分析將有利于救援工作的開展，有利于實現救援資源、救援方式、救援人員的合理優化配置。

5.3 地質災害監測中的應用

近幾年來我國開始使用無人機遙感技術來進行地質災害的監測工作，通過對無人機所獲得的各種信息、圖像等數據可以有效完成對地質問題、生態問題等方面的監測，并且預測災害程度以及所產生的影響。例如，對礦區災害的監測就可以采用無人機遙感技術。利用無人機可以進行礦山災情的圖片拍攝，進行災區測繪工作，同時通過對傳遞的數據等信息的詳細分析可以自動計算土方量，從而能夠有效幫助礦區進行安全的生產工作和轉移工作。

5.4 地質災害應急中的應用

當某一地區發生地質災害的情況下，就非常容易出現信息中斷、交通破壞等現象，因此在這種情況下最為重要的工作內容就是獲取災區的真實、詳細的現場信息。利用無人機技術可以打破傳統的測量模式，通過對無人機的操控就可以實現對災區現場的圖片獲取、進行現場測繪，以及災情的預測等，可以第一時間將災區的信息數據傳遞到外界。除此之外，無人機傳感技術還可以對災情進行進一步的分析與處理，預測潛在的危險或者可能發生的次生災害，從而為有關專家制定救援方案和災害應急方案提供真實的數據基礎，防止災害的進一步發展擴大。

6 結論

在地質災害的監測應用中，無人機遙感技術體現出了高速度、高精度、高靈活度、高真實度等特點，可以及時準確地進行災害監測，傳遞災害數據信息，并且具有較高的安全性，為人們進行災區的監測控制提供了便利。在未來的發展過程中，無人機技術將會實現質量更佳的數據采集，無人機飛行功能和抗氣流的功能將會得到進一步提高，從而更好地造福于人類社會。

【參考文獻】

【1】李遷.低空無人機遙感在礦山監測中的應用研究[D].北京：中國地質大學，2013.

【2】孫杰，林宗堅，崔紅霞.無人機低空遙感監測系統[J].遙感信息，2003（01）：49-50，27.

【3】高姣姣.高精度無人機遙感地質災害調查應用研究[D].北京：北京交通大學，2010.