輕小型無(wú)人機(jī)在高位地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

曾祥高

摘?要：我國(guó)大部分山區(qū)存在著地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的情況，地質(zhì)災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡是比較嚴(yán)重的，所以需要采取適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)其進(jìn)行調(diào)查。精準(zhǔn)、快速的輕小型無(wú)人機(jī)符合地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查對(duì)惡劣地質(zhì)環(huán)境的要求，針對(duì)輕小型無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行具體監(jiān)測(cè)流程的分析是地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的重要前提。輕小型無(wú)人機(jī)在調(diào)查過(guò)程中需要進(jìn)行室內(nèi)準(zhǔn)備，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)以及快速處理等工作。本文將結(jié)合具體的調(diào)查案例進(jìn)行輕小型無(wú)人機(jī)應(yīng)用情況的分析。

關(guān)鍵詞：輕小型無(wú)人機(jī);地質(zhì)災(zāi)害;調(diào)查應(yīng)用

文章編號(hào)：2095-4085（2020）08-0007-02

近年來(lái)我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)顯著提升，各種監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的手段已經(jīng)有了飛速提升，各項(xiàng)技術(shù)朝著更加智能化專業(yè)化的方向發(fā)展，和傳統(tǒng)的手段相比災(zāi)害監(jiān)測(cè)調(diào)查方案可行性更高，而且輕小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用讓調(diào)查工作效率更高，結(jié)果更加準(zhǔn)確。就地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的具體應(yīng)用細(xì)節(jié)和無(wú)人機(jī)未來(lái)的發(fā)展作如下詳述。

1?輕小型無(wú)人機(jī)在高位地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用必要性分析

當(dāng)前我國(guó)山區(qū)存在很多人類常規(guī)無(wú)法識(shí)別并且難以到達(dá)的地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境，其中出現(xiàn)比較多的就是滑坡災(zāi)害，滑坡體前后緣相對(duì)高差比較大的情況下，會(huì)出現(xiàn)高速遠(yuǎn)程滑坡，甘肅某鄉(xiāng)鎮(zhèn)就曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)類似情況，在滑坡體巖塊流動(dòng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中釋放出了巨大的勢(shì)能引發(fā)了地震。這樣的情況下，傳統(tǒng)靠人工很難進(jìn)行仔細(xì)排查，輕小型無(wú)人機(jī)具有較高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，而且其中應(yīng)用的技術(shù)也是比較成熟的，具有較高的分辨率[1]。輕小型無(wú)人機(jī)的畫面可以在天氣比較惡劣的情況下清晰的顯示出地面的影像，而且無(wú)人機(jī)本身的應(yīng)用時(shí)效性較高，可以及時(shí)獲得排查目標(biāo)的位置并且進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)資源的獲取和調(diào)查。數(shù)據(jù)及時(shí)傳回到地面終端可以讓工作人員在較短時(shí)間內(nèi)利用相關(guān)軟件對(duì)信息進(jìn)行處理，這個(gè)過(guò)程可以避免重復(fù)勞動(dòng)，讓工作人員的工作效率更高。輕小型無(wú)人機(jī)的飛行成本相比于傳統(tǒng)人工成本會(huì)更低，和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合可以幫助自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[2]。

2?輕小型無(wú)人機(jī)在山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)排查監(jiān)控以及應(yīng)急搶險(xiǎn)中的應(yīng)用分析

2.1?山區(qū)地質(zhì)排查中的應(yīng)用

輕小型無(wú)人機(jī)在山區(qū)地質(zhì)排查中可以實(shí)現(xiàn)人工難以企及高度的拍攝，而且可以從不同角度不同時(shí)間進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境的拍攝。技術(shù)人員根據(jù)傳回的高清圖像分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，確定地質(zhì)災(zāi)害的類型、范圍及應(yīng)對(duì)措施。傳統(tǒng)調(diào)查行為會(huì)浪費(fèi)大量人力物力財(cái)力，而且時(shí)間效率都很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。具體的排查過(guò)程中可以采用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)得到相應(yīng)的影響數(shù)據(jù)，提取過(guò)程中需要進(jìn)行二維三維圖像處理，這樣才能讓有災(zāi)害隱患的山區(qū)得到全面展示。排查過(guò)程中需要充分利用GIS技術(shù)，讓無(wú)人機(jī)針對(duì)災(zāi)害地區(qū)的地質(zhì)條件以及植被破壞程度等因素進(jìn)行拍攝，才能讓各種專題圖繪制過(guò)程更準(zhǔn)確、詳盡，輕小型無(wú)人機(jī)對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的排查工作有很重要的意義，可以讓工作人員進(jìn)行災(zāi)害排查的過(guò)程中有更加權(quán)威、全面的信息，后續(xù)治理地質(zhì)災(zāi)害能更加科學(xué)合理。

2.2?地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用

在山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生地震、強(qiáng)降雨等易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，運(yùn)用輕小型無(wú)人機(jī)的遙感技術(shù)對(duì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行直觀、準(zhǔn)確、靈活并且快速的監(jiān)測(cè)，可以第一時(shí)間獲取資料，讓工作人員在搶險(xiǎn)救災(zāi)方案設(shè)定過(guò)程中充分考慮各方面因素，盡量避免出現(xiàn)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。無(wú)人機(jī)在進(jìn)行低空航測(cè)的過(guò)程中大部分都是采用GNSS技術(shù)來(lái)定位，而且系統(tǒng)后期認(rèn)同運(yùn)營(yíng)以及維護(hù)方面所要花費(fèi)的成本是非常低的，有助于工作人員更加方便的處理實(shí)時(shí)影像。監(jiān)測(cè)應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)人機(jī)需要保證各種設(shè)備的安全，各項(xiàng)參數(shù)也要準(zhǔn)確校對(duì)，無(wú)人機(jī)航拍過(guò)程中工作人員要隨時(shí)觀察飛行參數(shù)的變化，觀察監(jiān)測(cè)過(guò)程中周邊環(huán)境的變化情況，讓監(jiān)測(cè)結(jié)果更好的為后續(xù)方案設(shè)計(jì)服務(wù)。

2.3?地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)應(yīng)急搶險(xiǎn)中的無(wú)人機(jī)應(yīng)用

山區(qū)發(fā)生比較嚴(yán)重的自然災(zāi)害過(guò)程中，需要工作人員及時(shí)進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)方案設(shè)計(jì)，但是在災(zāi)害點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)道路阻斷，通訊不良的情況，搶險(xiǎn)人員也無(wú)法快速進(jìn)入到災(zāi)害點(diǎn)，因?yàn)闊o(wú)法確定是否還會(huì)出現(xiàn)后續(xù)災(zāi)害情況。所以利用輕小型無(wú)人機(jī)可以讓工作人員對(duì)受災(zāi)區(qū)域的人員數(shù)據(jù)，道路橋梁等情況有更清晰的了解。輕巧無(wú)人機(jī)也可以免于惡劣天氣的影響，在夜晚還可以通過(guò)紅外線成像技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。無(wú)人機(jī)不僅可以對(duì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行觀察，還可以給災(zāi)后建設(shè)選址進(jìn)行服務(wù)，工作人員通過(guò)對(duì)周邊最合適的地點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，然后進(jìn)行物資分配。在分析過(guò)后要保證搶險(xiǎn)救災(zāi)行動(dòng)在第一時(shí)間完成，災(zāi)后人員的臨時(shí)建設(shè)點(diǎn)也要以最快的速度建設(shè)完畢。

3?高位地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的具體應(yīng)用環(huán)節(jié)

3.1?事先準(zhǔn)備

輕小型無(wú)人機(jī)在工作之前應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行確定，結(jié)合實(shí)際環(huán)境以及無(wú)人機(jī)的調(diào)查方案進(jìn)行調(diào)查方式的確定，可以幫助調(diào)查活動(dòng)有更高的準(zhǔn)確性和工作效率。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)要及時(shí)充電，工作人員提前針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行初步規(guī)劃，減少現(xiàn)場(chǎng)制定方案的時(shí)間。系統(tǒng)進(jìn)行初次檢查也可以防止具體操作過(guò)程中出現(xiàn)一些難以解決的故障。輕小型無(wú)人機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是快捷高效，所以事先準(zhǔn)備工作的目的就是充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，為現(xiàn)場(chǎng)工作爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

3.2?現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中需要進(jìn)行安全檢查，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)使用定位系統(tǒng)，促進(jìn)系統(tǒng)可以結(jié)合無(wú)人機(jī)的航線來(lái)進(jìn)行環(huán)境分析，充分的現(xiàn)場(chǎng)工作分析可以幫助無(wú)人機(jī)拍攝到更高質(zhì)量的圖像，無(wú)人機(jī)在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過(guò)程中要有安全性和可靠性，如果出現(xiàn)了信號(hào)不穩(wěn)定的情況需要手動(dòng)調(diào)查，選擇最適合的飛行和拍攝方式，這樣的方式可以讓現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)更加靈活，但是拍攝質(zhì)量和安全性會(huì)受到影響，所以未來(lái)應(yīng)該對(duì)控制點(diǎn)測(cè)量以及精確坐標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步研究，讓無(wú)人機(jī)在信號(hào)較弱的情況下仍可以保持較高的工作質(zhì)量。

4?結(jié)?語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，輕小型無(wú)人機(jī)技術(shù)得到了快速提升，在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作中已經(jīng)顯示出非常多的優(yōu)勢(shì)。監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)的常態(tài)化檢測(cè)，在一些特殊地質(zhì)災(zāi)害中輕小型無(wú)人機(jī)可以避免受到電磁干擾，未來(lái)在技術(shù)研究過(guò)程中需要將主要方向?qū)?zhǔn)飛行能力較差等實(shí)時(shí)性問(wèn)題方面。

參考文獻(xiàn)：

[1]許強(qiáng)，董秀軍，李為樂(lè).基于天-空-地一體化的重大地質(zhì)災(zāi)害隱患早期識(shí)別與監(jiān)測(cè)預(yù)警[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2019，44（7）：957-966.

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