無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用分析

付相躍

摘要：無人機(jī)遙感技術(shù)是科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物，因?yàn)槠渚哂懈呔?、高速和高真?shí)性的特點(diǎn)，應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中，能夠更好地掌握地質(zhì)災(zāi)害真實(shí)情況。和傳統(tǒng)地面調(diào)查方法比較而言，遙感技術(shù)能彌補(bǔ)其空間觀測尺度有限的缺點(diǎn)，從而推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)研究邁向多學(xué)科、多過程、多尺度、多途徑。本文基于此，先概述無人機(jī)遙感技術(shù)，再分析無人機(jī)遙感技在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的實(shí)際應(yīng)用，給相關(guān)人員以參考。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)遙感技術(shù);地質(zhì)災(zāi)害;災(zāi)害監(jiān)測

引言

一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，民眾的人身財(cái)產(chǎn)安全就會(huì)受到直接或間接的威脅影響。我國地域遼闊，地質(zhì)復(fù)雜，是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國家之一，所以，對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效監(jiān)測十分重要。在監(jiān)測各類地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，傳統(tǒng)的航拍已無法滿足監(jiān)測所需，航拍分辨率低，監(jiān)測效果不佳。而無人機(jī)遙感技術(shù)分辨率高、畫質(zhì)清晰，這都有助于更好地完成地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作。由此本文特研究地質(zhì)災(zāi)害中無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用。

一、無人機(jī)遙感技術(shù)概述

無人機(jī)遙感指的是依托先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)以及遙感應(yīng)用技術(shù)，具有智能化、自動(dòng)化、專用化快速獲取國土、資源、環(huán)境等空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。就應(yīng)用特點(diǎn)來說，無人機(jī)是通過無線電遙控設(shè)備或機(jī)載計(jì)算機(jī)程控系統(tǒng)進(jìn)行操控的不載人飛行器。無人機(jī)結(jié)構(gòu)簡易、使用成本不高，但不僅能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù)，還能完成有人飛機(jī)不適宜執(zhí)行的任務(wù)，如危險(xiǎn)區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、空中救援指揮及環(huán)境遙感監(jiān)測[1]。

無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用過程可分為多個(gè)環(huán)節(jié)：首先，分析飛行條件。在技術(shù)應(yīng)用前，需要分析無人機(jī)飛行條件，以此保障無人機(jī)飛行安全。其次，規(guī)劃作業(yè)任務(wù)。人員要對任務(wù)做好總體規(guī)劃，包括航線軌跡、飛行高度等。再次，構(gòu)建地面控制系統(tǒng)。地面控制系統(tǒng)主要是用來接收和發(fā)送信號(hào)的，其能保證在實(shí)際飛行中無人機(jī)系統(tǒng)能保持標(biāo)準(zhǔn)的高度、速度和續(xù)航能力。然后，自動(dòng)化作業(yè)，數(shù)據(jù)采集。無人機(jī)系統(tǒng)獲得飛行指令后自動(dòng)工作，依照預(yù)定航線飛行拍攝。拍攝完畢后，無人機(jī)依照既定程序返航，可受指令控制降落，也可自行降落。最后，數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用。工作人員最后只需要對無人機(jī)航拍下的地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)和附件進(jìn)行有效分析，便能為下一步工作開展奠定基礎(chǔ)。

二、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中無人機(jī)遙感技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）災(zāi)害情況精準(zhǔn)評估

地面的遙感數(shù)據(jù)被無人機(jī)遙感技術(shù)獲取后，其能夠依照DOM和紅外信息來拼接、矯正圖形，以更準(zhǔn)確、全面地掌握災(zāi)情。遙感技術(shù)不單單能監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)信息，還能參考數(shù)據(jù)信息對地質(zhì)災(zāi)害的位置、體形、程度進(jìn)行自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì)和記錄。依靠系統(tǒng)自帶的GIS軟件，能疊加該類數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算出地質(zhì)災(zāi)害可能導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡狀況，并根據(jù)本次地質(zhì)災(zāi)害來對未來該地區(qū)可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測評估。能夠多角度全方面地精準(zhǔn)評估地質(zhì)災(zāi)害情況，正是無人機(jī)遙感技術(shù)具體應(yīng)用作用體現(xiàn)[2]。

（二）地質(zhì)災(zāi)害三維模型建立

以廣州某地區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患為例，因?yàn)榛麦w遇到強(qiáng)降雨，容易再次引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害，從而威脅坡下的居民生命財(cái)產(chǎn)安全。所以，無人機(jī)遙感航拍區(qū)域主要為滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患處和周邊受影響的建筑物、居住人口。利用0.2m無人機(jī)高分辨率影像數(shù)據(jù)，基于Context Capture Setting任務(wù)序列設(shè)置生產(chǎn)需要的空三，以Context Capture Scene Composer編輯場景，能獲取該區(qū)域的地表三維模型，達(dá)到無人機(jī)快速建立三維地表模型目的。在Context Capture平臺(tái)基礎(chǔ)上，基于多張傾斜攝影的無人機(jī)影像能自動(dòng)提取建筑物表面紋理，從而避免重復(fù)大量的實(shí)地考察工作，減少工作強(qiáng)度，提升作業(yè)效率，更重要的是實(shí)現(xiàn)三維重建的真實(shí)紋理，能更好地支持地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測調(diào)查工作。

（三）地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援

在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后，對救援工作來說最重要的資料就是災(zāi)害現(xiàn)場第一手調(diào)查數(shù)據(jù)。及時(shí)調(diào)查災(zāi)害發(fā)生情況，影響范圍，受困人員與財(cái)產(chǎn)，交通狀況和潛在次生災(zāi)害，能夠?yàn)楦咝Ь仍峁┘夹g(shù)支持。常規(guī)調(diào)查速度慢、精度低，不滿足地質(zhì)災(zāi)害救援時(shí)效性需求，而無人機(jī)遙感技術(shù)對起降要求低，靈活起飛，并能實(shí)時(shí)傳輸高清視頻，讓工作人員第一時(shí)間掌握現(xiàn)場詳情。無人機(jī)遙感在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，依靠無人機(jī)遙感影像識(shí)別和解譯，能查明地質(zhì)災(zāi)害分布特征和危害程度，為監(jiān)測治理提供依據(jù)，為防災(zāi)減災(zāi)提供技術(shù)服務(wù)。工作效率得到提高，科技含量增加，效果良好。

（四）快速高效實(shí)時(shí)測繪

和傳統(tǒng)的測繪方式相比而言，無人機(jī)遙感技術(shù)有著更強(qiáng)的靈活性和可操作性，能夠快速重復(fù)拍攝地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域動(dòng)態(tài)圖像，而不會(huì)受到災(zāi)區(qū)惡劣環(huán)境的影響。這能為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和災(zāi)害走勢控制提供資料和參考依據(jù)[3]。例如：四旋翼無人機(jī)，其有著簡單輕巧的結(jié)構(gòu)，拍攝速度能達(dá)到71次/秒，在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測測繪時(shí)，四旋翼無人機(jī)能在10分鐘內(nèi)完成測繪工作，測繪范圍達(dá)10萬平方米。在快速完成測繪的同時(shí)，四旋翼無人機(jī)的精度也很高，能達(dá)到40mm。所以說，無人機(jī)遙感技術(shù)在監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害中能提供測繪可靠數(shù)據(jù)信息，從而幫助工作人員全面了解災(zāi)害區(qū)域狀況，方便后續(xù)工作開展。

結(jié)語

總的來說，當(dāng)下無人機(jī)遙感技術(shù)已在我國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用，其能夠監(jiān)測工作帶來諸多便利，彌補(bǔ)傳統(tǒng)航拍的不足。隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的越發(fā)成熟，其能應(yīng)用完成災(zāi)害情況精準(zhǔn)評估，地質(zhì)災(zāi)害三維模型建立，地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援，快速高效實(shí)時(shí)測繪等工作，從而更好地預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，減少民眾在災(zāi)害中的損失。

參考文獻(xiàn)

[1]田彥.無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用探討[J].環(huán)境與發(fā)展，2019，31（04）：102+104.

[2]翟代廷.無人機(jī)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.

[3]張里南，何君.無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2018（07）：137-138.