應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用研究

作者簡(jiǎn)介：王棟（1992— ），男，漢族，安徽廬江人，本科，助教，研究方向：大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程。

摘要：隨著我國(guó)人口密度的增加，消防救援工作面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。火災(zāi)等突發(fā)事件的發(fā)生，不僅威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，還嚴(yán)重影響了城市基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，如何提高消防救援工作的效率與精度就成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。在此背景下，應(yīng)急測(cè)繪以其響應(yīng)速度快、精度高、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，逐步被應(yīng)用于消防救援領(lǐng)域。應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)是一種綜合了多種現(xiàn)代化測(cè)繪手段的綜合性技術(shù)系統(tǒng)，在火災(zāi)救援過(guò)程中應(yīng)用應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)，可以有效縮短救援時(shí)間、優(yōu)化搜救路徑、提高滅火效率與人員疏散速度，進(jìn)而將災(zāi)害損失降到最低。本文對(duì)應(yīng)急測(cè)繪進(jìn)行了相關(guān)概述，深入分析了消防救援中常用的應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)以及應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用場(chǎng)景，并探究了應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用趨勢(shì)，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)；消防救援；應(yīng)用

引言

應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)將衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)測(cè)繪、地質(zhì)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、水下雷達(dá)探測(cè)等技術(shù)手段進(jìn)行融合，形成了“天、空、地、水下”四位一體的應(yīng)急測(cè)繪體系。將應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于消防救援工作，能夠快速獲取災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵信息，為搶險(xiǎn)救援工作提供及時(shí)、準(zhǔn)確的決策支持。近年來(lái)，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。特別是在地震、森林火災(zāi)和堰塞湖救援等重大災(zāi)害救援中，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)發(fā)揮著重要作用，不僅能夠?yàn)樗丫热藛T提供精準(zhǔn)的地理信息，還能夠快速制定搜救計(jì)劃，有效提升了搜救效率。伴隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究，為進(jìn)一步提升消防應(yīng)急響應(yīng)水平提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)^[1]。

一、應(yīng)急測(cè)繪概述

應(yīng)急測(cè)繪是對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行快速測(cè)繪，獲取現(xiàn)場(chǎng)地理信息的一種技術(shù)方法。通過(guò)本項(xiàng)目的研究，可為應(yīng)急救援工作提供及時(shí)、精確和全面的地理信息支撐，輔助決策者快速掌握災(zāi)情態(tài)勢(shì)，優(yōu)化救災(zāi)資源配置，提高救災(zāi)效率。應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)是將衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)測(cè)繪和地面移動(dòng)測(cè)繪等現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的一種技術(shù)體系。通過(guò)這些技術(shù)的應(yīng)用，可以快速獲取災(zāi)區(qū)的地理位置、地形、建筑分布等重要信息，為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供重要依據(jù)。同時(shí)，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高精度的特點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)更新災(zāi)情信息，為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供持續(xù)可靠的地理信息支持。

在消防救援中，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)是提高救援效率、保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要手段。例如，在火災(zāi)等突發(fā)事件的消防救援工作中，往往伴隨有煙霧、視線受阻等復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，給救援工作帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。在此類(lèi)消防救援中應(yīng)用應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)，可以利用無(wú)人機(jī)等高精度測(cè)繪技術(shù)，快速獲取火場(chǎng)高分辨率圖像及3D模型，輔助搜救人員準(zhǔn)確判斷火源位置、蔓延方向及人員滯留狀況，為制定滅火策略及人員疏散方案提供重要依據(jù)。此外，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火場(chǎng)周?chē)牡匦蔚孛病⒔ㄖY(jié)構(gòu)等信息，幫助救援人員選擇最佳搜救路徑，避免次生災(zāi)害發(fā)生。

二、消防救援中常用的應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)

（一）衛(wèi)星遙感領(lǐng)域

衛(wèi)星遙感技術(shù)利用衛(wèi)星平臺(tái)上的多種傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)地表的遠(yuǎn)程、非接觸探測(cè)。衛(wèi)星遙感技術(shù)以其覆蓋面大、數(shù)據(jù)采集快、信息量大等特點(diǎn)，成為獲取災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)宏觀信息的重要途徑^[2]。

1.火情監(jiān)測(cè)與預(yù)警

通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)，能夠?qū)Φ孛鏈囟鹊漠惓＿M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)，并發(fā)出預(yù)警。利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，搜救人員可快速掌握火場(chǎng)的位置、范圍、強(qiáng)度等信息，對(duì)滅火策略的制定和救援力量的部署具有重要的指導(dǎo)意義。尤其在森林火災(zāi)等大范圍火災(zāi)監(jiān)測(cè)中，衛(wèi)星遙感可以幫助搜救人員準(zhǔn)確判斷火災(zāi)蔓延方向及潛在危險(xiǎn)區(qū)域，并及時(shí)采取有效措施阻止火災(zāi)蔓延。

2.災(zāi)害損失評(píng)估

在發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害后，可以利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)災(zāi)害前后的遙感圖像進(jìn)行初步的災(zāi)情評(píng)估，包括受災(zāi)范圍、房屋損壞和植被損壞程度等關(guān)鍵信息。這些信息資料可為災(zāi)后救援行動(dòng)及災(zāi)后重建工作提供科學(xué)依據(jù)，有助于決策者制定科學(xué)的救災(zāi)方案及災(zāi)后重建計(jì)劃。

3.地形地貌分析

衛(wèi)星遙感還可以提供災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌信息，如海拔高度、坡度和土壤類(lèi)型等。這些信息對(duì)搜救人員的搜救路徑選擇和避難所選址規(guī)劃都有一定的指導(dǎo)作用。尤其是在山區(qū)、丘陵等復(fù)雜地形條件下，衛(wèi)星遙感可為搜救人員提供更精確的地形信息，幫助搜救人員規(guī)避險(xiǎn)情，保障搜救工作順利開(kāi)展。

（二）無(wú)人機(jī)測(cè)繪領(lǐng)域

無(wú)人機(jī)測(cè)繪利用無(wú)人機(jī)平臺(tái)上所攜帶的多種測(cè)繪傳感器，快速高效地對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)。在消防救援工作中，無(wú)人機(jī)測(cè)繪由于其靈活、高效和精確的數(shù)據(jù)采集，已成為獲取災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)信息的重要途徑。

1.高空偵察與監(jiān)測(cè)

無(wú)人機(jī)可以快速飛臨災(zāi)區(qū)上空，對(duì)火場(chǎng)實(shí)施空中偵察、監(jiān)控。利用高清攝像機(jī)、熱源傳感器等傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)火場(chǎng)圖像及溫度信息的實(shí)時(shí)傳輸，協(xié)助搜救人員準(zhǔn)確判斷火源位置、火勢(shì)蔓延趨勢(shì)及人員被困狀況。這些信息對(duì)滅火策略制定、人員疏散以及火災(zāi)安全評(píng)估等都有重要意義。

2.三維建模與地形測(cè)繪

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)還可以通過(guò)激光掃描、攝影測(cè)量等技術(shù)手段，對(duì)災(zāi)情進(jìn)行三維建模，建立災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的地形圖。這些模型和圖可以直觀地顯示出火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌、建筑分布、火災(zāi)蔓延等關(guān)鍵信息，為搜救人員提供更精確、更直觀的救援依據(jù)。同時(shí)，該模型與圖也可為后續(xù)災(zāi)情評(píng)估及災(zāi)后重建規(guī)劃提供依據(jù)。

3.應(yīng)急通信與數(shù)據(jù)傳輸

在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)，通信中斷常常給救援工作造成很大困難。無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)是指在搶險(xiǎn)救災(zāi)過(guò)程中，利用通信設(shè)備搭建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)搶險(xiǎn)救援人員的緊急通信。此外，無(wú)人機(jī)還可作為數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，實(shí)時(shí)地將災(zāi)情信息傳送到指揮中心，為決策人員提供及時(shí)準(zhǔn)確的災(zāi)情信息支撐。

（三）地面測(cè)繪領(lǐng)域

地面測(cè)圖技術(shù)是利用地面測(cè)繪設(shè)備，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地測(cè)量和繪圖的一種技術(shù)方法。在消防救援工作中，地面測(cè)繪技術(shù)由于具有較高的測(cè)量精度和較高的數(shù)據(jù)可信度，已成為獲取災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確信息的重要途徑。

1.實(shí)地測(cè)量與繪圖

地面測(cè)繪技術(shù)可以通過(guò)使用全站儀、GPS定位儀等測(cè)量設(shè)備，在災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地測(cè)繪，繪制災(zāi)情信息。這些測(cè)量數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確地反映出災(zāi)區(qū)的地形地貌、建筑結(jié)構(gòu)和道路布局等關(guān)鍵信息，為搜救人員提供準(zhǔn)確的搜救依據(jù)。同時(shí)，為后續(xù)災(zāi)情評(píng)估及災(zāi)后重建規(guī)劃提供依據(jù)。

2.地質(zhì)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)

在火災(zāi)等災(zāi)害中，地質(zhì)構(gòu)造的改變往往會(huì)對(duì)消防救援工作造成重大影響。地面測(cè)繪利用地質(zhì)雷達(dá)和測(cè)斜儀等儀器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)構(gòu)造。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造的變化，為搶險(xiǎn)人員提供預(yù)警信息，從而有效規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害隱患。

3.現(xiàn)場(chǎng)勘查與記錄

地面測(cè)繪技術(shù)還可以應(yīng)用于災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)勘查、記錄等工作中。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查與記錄，搜救人員可以對(duì)火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)、火災(zāi)蔓延、人員被困等情況有一個(gè)較為全面的了解。這些信息對(duì)火災(zāi)撲救方案制定、人員疏散以及火災(zāi)安全評(píng)估都有很大幫助。同時(shí)，能夠?yàn)楹罄m(xù)災(zāi)害調(diào)查、責(zé)任追究等工作提供重要依據(jù)。

三、應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用場(chǎng)景

（一）地震災(zāi)害

地震災(zāi)害一般伴有房屋倒塌、道路中斷、人員傷亡等嚴(yán)重后果。在此類(lèi)災(zāi)害中，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)的主要應(yīng)用場(chǎng)景有以下幾個(gè)方面。第一，快速評(píng)估災(zāi)情。地震發(fā)生后，衛(wèi)星遙感可快速獲取災(zāi)區(qū)高分辨圖像，并與震后圖像進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)建筑物損毀、道路交通中斷及人員分布的快速評(píng)估。這一信息對(duì)制定救災(zāi)計(jì)劃，調(diào)配救災(zāi)資源，確定救災(zāi)重點(diǎn)地區(qū)具有重要意義。第二，確定救援路線。無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)可以快速繪制出受災(zāi)地區(qū)的三維地形模型，并與衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合，為搜救隊(duì)伍提供準(zhǔn)確的搜救路徑。這樣可以幫助其避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域，保證救援團(tuán)隊(duì)安全，并提高營(yíng)救效率。第三，人員搜救與定位。利用雷達(dá)生命探測(cè)儀、搜救犬等地面測(cè)繪技術(shù)，人們可以在瓦礫中找到被困人員。與無(wú)人機(jī)上搭載的熱能傳感器相結(jié)合，能夠更有效地確定被困人員，為搜救人員提供準(zhǔn)確的搜救目標(biāo)^[3]。

（二）地質(zhì)災(zāi)害

一般而言，地質(zhì)災(zāi)害具有較強(qiáng)的突發(fā)性和破壞性，如滑坡、泥石流等。將應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害救災(zāi)，可以實(shí)現(xiàn)災(zāi)害預(yù)警、快速響應(yīng)和高效救災(zāi)。第一，災(zāi)害預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。利用衛(wèi)星遙感資料與地質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行分析，建立預(yù)警模型，發(fā)出預(yù)警信息，使有關(guān)部門(mén)及居民有充足的時(shí)間采取預(yù)防措施。第二，災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，如滑坡位移、泥石流流速等。這些數(shù)據(jù)可以幫助搜救人員更好地了解現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化情況，更好做出科學(xué)、合理的搜救計(jì)劃。第三，疏散和安置人員。地面測(cè)繪技術(shù)可以繪制地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)的地形地貌圖，結(jié)合人口密度資料，為救援隊(duì)伍提供疏散路線及安置地點(diǎn)選擇建議，保證人員安全疏散。

（三）洪澇災(zāi)害

洪澇災(zāi)害往往會(huì)造成城市積水、道路淹水、人員傷亡等嚴(yán)重后果。應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于洪澇災(zāi)害救災(zāi)，對(duì)于快速響應(yīng)、精確救災(zāi)、減少災(zāi)害損失具有重要意義。第一，洪水監(jiān)測(cè)和預(yù)警。衛(wèi)星遙感與氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以對(duì)河流水位、降雨等關(guān)鍵信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并與洪水預(yù)警模型相結(jié)合，對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行預(yù)警，為相關(guān)部門(mén)及居民提供充足的時(shí)間進(jìn)行防范。第二，預(yù)測(cè)洪水影響范圍。利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，可以繪制洪澇災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的地形、水深等信息，并與水文模型相結(jié)合，對(duì)洪災(zāi)范圍、淹深進(jìn)行預(yù)測(cè)。這些信息可以幫助搜救隊(duì)更好地了解災(zāi)區(qū)情況，制訂救災(zāi)方案，保證災(zāi)民安全疏散，有效地投放救災(zāi)物資。第三，投放救災(zāi)物資和人員搜救。地面測(cè)繪技術(shù)可以確定救災(zāi)物資投放地點(diǎn)及搜救目標(biāo)的位置，并與無(wú)人機(jī)、無(wú)人船等救援裝備相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)精確投放與搜救。這對(duì)提高搜救效率、減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失具有重要意義。

（四）森林火災(zāi)

森林火災(zāi)蔓延迅速，撲救困難。將應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于森林火災(zāi)救援工作，可以快速發(fā)現(xiàn)火情，制定滅火方案，并對(duì)火情進(jìn)行評(píng)估。第一，火點(diǎn)監(jiān)控和預(yù)警。衛(wèi)星遙感技術(shù)可對(duì)地面溫度異常進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，并發(fā)出預(yù)警。利用衛(wèi)星圖像，可判斷火災(zāi)蔓延方向及潛在威脅范圍，為搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍及時(shí)制定滅火策略提供依據(jù)。第二，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的探測(cè)和定位。無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)可以快速到達(dá)火場(chǎng)上空，對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行空中偵察、監(jiān)控。利用高清攝像機(jī)、熱源傳感器等設(shè)備，實(shí)時(shí)傳輸火場(chǎng)圖像及溫度信息，協(xié)助搜救人員準(zhǔn)確判斷火源位置、火災(zāi)蔓延方向及人員被困狀況。第三，制定火災(zāi)撲救戰(zhàn)略。利用地面測(cè)繪技術(shù)，可以繪制火場(chǎng)周?chē)牡匦巍⒅脖环植迹⒔Y(jié)合氣象、火災(zāi)信息，制定科學(xué)、合理的滅火策略。這樣可以提高滅火效率，降低火災(zāi)蔓延速度，減少人員傷亡。

（五）堰塞湖災(zāi)害

堰塞湖是一種重要的災(zāi)害類(lèi)型^[4]，通常會(huì)引發(fā)潰壩、水位上漲等嚴(yán)重后果。將應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于堰塞湖救援，對(duì)于快速評(píng)估災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、制定應(yīng)急預(yù)案、保障人員生命安全具有重要意義。第一，潰壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)合衛(wèi)星遙感資料與地質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，對(duì)堰塞湖潰決風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，包括可能發(fā)生的潰決量、洪峰流量及影響范圍等。這些信息可幫助有關(guān)部門(mén)及救援隊(duì)伍事先做好應(yīng)急預(yù)案，保證人員安全疏散，有效投放救災(zāi)物資。第二，水位監(jiān)控和預(yù)警。無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)可對(duì)堰塞湖水位變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并與水文模型相結(jié)合，對(duì)堰塞湖水位上漲趨勢(shì)及淹水范圍進(jìn)行預(yù)測(cè)。這些信息可以幫助搜救隊(duì)更好地了解災(zāi)區(qū)情況，制訂救災(zāi)方案，保證災(zāi)民安全疏散，有效投放救災(zāi)物資。第三，制定突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案。結(jié)合水庫(kù)潰壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及水位監(jiān)測(cè)預(yù)警信息，為制定科學(xué)、合理的應(yīng)急預(yù)案提供依據(jù)。這包括疏散路線的選擇、安置地點(diǎn)的建立、救災(zāi)物資的分配等，有助于確保救援行動(dòng)高效、有序進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，包括地震災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、洪澇災(zāi)害、森林火災(zāi)、堰塞湖災(zāi)害等多種災(zāi)害類(lèi)型^[4]。通過(guò)應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高消防救援效率，切實(shí)減少災(zāi)情中的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，為現(xiàn)代消防救援提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。未來(lái)，需要不斷加強(qiáng)應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)在消防救援中應(yīng)用方面的研究，推進(jìn)應(yīng)急測(cè)繪技術(shù)的智能化、精準(zhǔn)化和高效化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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