無人機在地質(zhì)災(zāi)害方面的應(yīng)用

曲金才

摘? ?要：我國每一次發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害都會給人們的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重的影響，如何在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后快速的啟動救援方案，獲取災(zāi)后的具體信息，并進(jìn)行傳輸和處理則是降低災(zāi)害的有效途徑。隨著社會科技的飛速發(fā)展，無人機遙感技術(shù)愈發(fā)的成熟，并廣泛的應(yīng)用到了各行各業(yè)之中，其具備的安全可靠、靈活機動、便于操作等特點，使其在地質(zhì)災(zāi)害方面的應(yīng)用更是起到了巨大的成效，越來越受到人們的廣泛關(guān)注。

關(guān)鍵詞：無人機? 地質(zhì)災(zāi)害? 應(yīng)用

中圖分類號：P694? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0032-02

近年來，無人機在各行各業(yè)中都得到了良好的運用，發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟效益。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各種地質(zhì)災(zāi)害問題日益嚴(yán)重，如何有效、快速的對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測已經(jīng)成為當(dāng)前重點面對的問題。而通過將無人機應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害之中，通過無人機遙感技術(shù)，能有效的完成地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測、數(shù)據(jù)的收集和應(yīng)急救援等工作，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和救援提供了可靠的依據(jù)，具有極強的實效性和精準(zhǔn)性，對我國經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的意義。

1? 無人機現(xiàn)狀

無人機即無人駕駛飛機，還被稱為“空中機器人”，其種類繁多，并且不需要人為進(jìn)行駕駛就能在各種環(huán)境下進(jìn)行工作，已經(jīng)深受人們的信賴并應(yīng)用于各個領(lǐng)域之中，對人們的生產(chǎn)生活提供了有利的幫助。我國無人機行業(yè)雖然發(fā)展時間不長，但在當(dāng)前信息化時代背景下已經(jīng)迎來了全新的發(fā)展機遇，各類無人機公司如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)出來，并在世界的舞臺上發(fā)揮著巨大的作用。本文主要對無人機在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2? 無人機在地災(zāi)中的優(yōu)缺點

無人機并不是萬能的，也是存在優(yōu)缺點的，主要體現(xiàn)在一下幾點：

2.1 無人機的優(yōu)點

在地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用無人機具有以下幾個優(yōu)點：首先，不需要人為駕駛，無人機的成本相對較低，重量較小，便于操作;其次，無人機可以做到全天候待命，任何時段進(jìn)行操作作業(yè)，適合各種危險環(huán)境，不會出現(xiàn)人員的傷亡;然后，無人機的留空時間不會因為環(huán)境等因素的影響，只需要遙控人員穩(wěn)定操作即可;最后，無人機維護(hù)成本較低，無人機的結(jié)構(gòu)相對簡單，不需要花費大量資金進(jìn)行維護(hù)，并且便于操作，容易上手，只需對操作員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)和知識學(xué)習(xí)便能很快造作無人機[1]。比外，無人機的攝像設(shè)備具有很高的分辨率，并且覆蓋的范圍較廣，能有效的、精準(zhǔn)的傳遞圖像信息。

2.2 無人機的缺點

無人機也具有一些缺點，主要表現(xiàn)為：首先，無人機屬于遙感控制，很容易在進(jìn)行空中作業(yè)時受到各種無線電或其他因素的干擾，如發(fā)生較為強烈的電磁干擾就會出現(xiàn)重大的事故;其次，無人機在受到干擾時會產(chǎn)生一定程度的延遲，影響了數(shù)據(jù)信息的傳輸，這樣便會對地質(zhì)災(zāi)害的營救工作造成困難，錯過最佳的黃金時間。

3? 無人機在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

3.1 地質(zhì)災(zāi)害遙感監(jiān)測

我國幅員遼闊，地域差異較大，并且地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害就會對社會的穩(wěn)定發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展造成嚴(yán)重的影響。隨著社會的不斷發(fā)展，人們對生存的環(huán)境做出了極大的改變和破壞，這就使得地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，尤其是一些山體滑坡、泥石流、地面塌陷等災(zāi)害頻發(fā)，對人們的生命財產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的威脅。雖然當(dāng)前我國擁有諸多的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測儀器，但由于地質(zhì)災(zāi)害的突發(fā)性和不可預(yù)測性，使得這些檢測儀器很難全面的，具有目的性的進(jìn)行監(jiān)測，并且監(jiān)測儀器的費用較高，很難進(jìn)行廣泛的應(yīng)用[2]。對此，無人機在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用成為了當(dāng)前時代發(fā)展的趨勢，具有很高的實用性。

無人機通過自帶的攝像設(shè)備及遙感系統(tǒng)，能形成正射影像圖和數(shù)字高程模型，能有效的對地質(zhì)災(zāi)害的分布進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和判別，通過重復(fù)監(jiān)測對比數(shù)據(jù)可以分析出地質(zhì)災(zāi)害隱患點的發(fā)生發(fā)展。尤其在一些特殊的，人力難以開展調(diào)查的地形和區(qū)域，無人機能不受地形的影響靈活的進(jìn)行空中作業(yè)，其低空飛行的優(yōu)質(zhì)對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測具有極大的優(yōu)勢。高精度合成孔徑雷達(dá)和激光雷達(dá)技術(shù)能夠精準(zhǔn)的分析出地形的變化，構(gòu)建高精度數(shù)字高程模型，對監(jiān)測山體滑坡、地面塌陷等災(zāi)害有著極大的優(yōu)勢。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援

當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生時，救援工作就顯得尤為重要，一定要在第一時間掌握地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，了解災(zāi)害發(fā)生的具體情況、發(fā)生的范圍、災(zāi)害現(xiàn)場的交通情況以及人員的損傷，從而在黃金時間做出正確的救援行動。但傳統(tǒng)的人力調(diào)查很難做到全面的了解，不僅速度慢，精度低，同時還要承受地質(zhì)災(zāi)害的傷害，進(jìn)而錯過了最佳救援時間，限制了救援的效率[3]。

無人機的應(yīng)用有效的改善了這一狀況，無人機對起降的要求較低，無視周邊環(huán)境的影響，能靈活的起飛并進(jìn)行作業(yè)。并且，無人機擁有紅外傳感器，可以不受云霧以及夜晚的影響，及時的進(jìn)行災(zāi)害現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時傳輸，地面接收數(shù)據(jù)后同步做出處理，進(jìn)而使救援隊伍第一時間了解到災(zāi)害現(xiàn)狀，從而制定出最佳的救援方案。

3.3 地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評估

在通過無人機對地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和校正后，可形成DOM、DEM、微波遙感和熱紅外等數(shù)據(jù)，為地質(zhì)災(zāi)害的評估提供了有利的技術(shù)支持。通過遙感技術(shù)可以有效的判斷出地質(zhì)災(zāi)害的范圍與性質(zhì)，以及對地面、植被、河道等周邊環(huán)境的破壞程度，同時還能分析出其潛在的危害和二次災(zāi)害，形成較為全面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析圖。然后經(jīng)過災(zāi)害評估軟件，如GIS軟件進(jìn)行評估，在專家的指導(dǎo)下就數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，進(jìn)而得出造成的直接經(jīng)濟損失、可能出現(xiàn)的傷亡數(shù)據(jù)和地質(zhì)災(zāi)害的體積方量以及潛在的威脅和損害[4]。通過這樣的評估可以為救援計劃的制定提供有效的指導(dǎo)，避免出現(xiàn)二次傷亡。

4? 建議與展望

無人機已經(jīng)在當(dāng)今社會得到了有效的應(yīng)用，并取得了良好的效果，我們要不斷的對無人機進(jìn)行探索和創(chuàng)新，從而進(jìn)一步的減少無人機的誤差，擴展無人機的應(yīng)用范圍，并在無人機遙感傳感器技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)的傳輸和存儲等方面取得全新的突破。希望未來無人機可以在以下幾個方面取得更好的成績：第一，提高無人機的穩(wěn)定性，使其在空中作業(yè)時能更加精準(zhǔn)的收集和傳輸數(shù)據(jù);第二，實現(xiàn)傳感器的小型化發(fā)展，從而提高無人機在惡劣環(huán)境以及夜間作業(yè)時的成像質(zhì)量;第三，增強數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)乃俣燃皽?zhǔn)確率;第四，研發(fā)更為先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理軟件，提高對數(shù)據(jù)的分析、校正能力。

5? 結(jié)語

總之，隨著社會科技的不斷發(fā)展，無人機技術(shù)也愈發(fā)的成熟，在此背景下，在地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用無人機也會越發(fā)的靈活。但我們要注意現(xiàn)實中存在的一些問題，如電磁干擾、數(shù)據(jù)傳遞延遲等，要及時的針對這些問題進(jìn)行研究和探索，提高無人機的適應(yīng)能力和精準(zhǔn)度，從而在未來的地質(zhì)災(zāi)害中，充分的發(fā)揮出無人機的優(yōu)勢，實現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害救援工作的及時開展。

參考文獻(xiàn)

[1] 翟代廷.無人機遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2018（17）：279+281

[2] 宋榮君.無人機技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用研究[J].有色金屬設(shè)計，2018，45（3）：21-23

[3] 曾華均.無人機影像在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用[J].能源與環(huán)境，2018（4）：14-15

[4] 劉艷星.測繪無人機在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（27）：112-113