于 浩，侯作亮，冯 石，王万宁，赵明朝

（辽宁省地震局，辽宁 沈阳 110034）

0 引言

无人机遥感技术是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS 差分定位技术和遥感应用技术完成自动化、智能化、专业化快速获取国土、资源和环境等空间遥感信息，实现遥感数据处理、建模和应用分析的一门应用技术。当前，无人机遥感系统作为卫星遥感不可或缺的补充手段，成功弥补了卫星光学遥感和航空摄影经常受外因导致的影像的缺陷问题，具有应用范围广、作业成本低、生产周期短、图像分辨率高等特点。随着无人机设备、任务载荷、数据处理技术的发展，无人机遥感技术对快速获取高空间分辨率影像已具备了明显的优势，在灾害应急处理、震后数据监测和智慧城市建设等方面具有广阔的应用前景[1]。

截至目前，全国地震系统16 家单位采购无人机并开展了无人机灾情获取系统的运维工作，部分省局基于地震应急响应级别制定了无人机地震应急响应模式，建立了应急响应机制，发展迅速。特别是近几年的危险区调研工作中，无人机灾情获取的应用获得了非常好的效果，在汶川地震、芦山地震等历次地震应急和危险区调研中发挥了巨大作用。可以说遥感技术在地震领域的应用会越来越广泛。

1 无人机遥感技术系统在地震应急中的技术优势

1.1 灵活机动、运行环境稳定、时效性强

破坏性地震发生后，受地震影响飞行区域通常难以保证稳定的电力、通讯、网络和道路畅通，而无人机对这些条件的依赖度相对较低，不需要特定的场地和道路条件，灵活机动，便于现场工作人员携带并迅速开展灾情获取工作，可以大大的提高应急工作的时效性。无人机对通讯和网络的依赖度也很低，无人机的控制信号只与地面手持终端的发射功率有关，与移动或联通等通讯及网络信号无关，可以在较为偏远地区开展任务飞行工作，同时利用无人机遥感技术系统平台建设可以实现灾区影像数据的实时直播、传输。高时效性的数据不仅可以作为领导对灾害程度作出判断和决策的依据，还可作为震后灾情评估、震后重建规划依据[2-3]。

1.2 覆盖范围广、精度高、扩展性强

无人机遥感具有大面积巡查特点，电源充足的条件下，足以保障大面积长时航多架次的飞行工作，大大减少人员的体力消耗、节省物力财力，适用于地震应急危险区调研等特殊工作任务。其次无人机可快速获取高精度定位数据和厘米级的高空间分辨率图像，通过对高分影像的震害识别分析，有利于对灾害程度作出正确的评估与判断，科学合理的制定救援方案，组织相应的人力、财力、物力投入，避免抗震救灾工作的盲目性。此外，随着更为丰富的无人机载荷设备如倾斜相机、LIDAR 的广泛应用，无人机影像可以提供更为丰富的震害细节信息，这会大大的降低单体建筑震害识别与震害烈度误判的概率。

在给水系统中，管材承担着输配水的任务，将水从水源输送到水处理设施，又从水处理设施输送和配给到用户。其选用不仅涉及给水的压力和流量，还涉及给水的水质状况。根据调查情况分析，各地农村饮水安全工程建设中，管材的选用均能做到统筹考虑水力条件和卫生要求，对于大中规模的工程，一般能够做到管材的选用经济合理。

2 无人机遥感技术系统组成

地面监控系统包括航线规划系统、地面控制系统、数据接收解压缩与实时显示系统。飞控与数据传输系统与地面便携式计算机匹配使用。其主要的功能是根据各系统的协同作业实现对无人机及任务载荷的监测与控制，同步获取航测实时影像与POS 数据、飞行姿态等主要参数。完成对目标区域的精确控制与覆盖。

由图一可以看出许钧对翻译学的研究主要始于20世纪80年代，这一时期，我国引进了许多西方优秀的教育著作，促使许多译者致力于著作的翻译工作，自然也引出了翻译学的研究。可以看出1987-1900年，许钧对翻译研究的发文总量每年平均只有1篇。1991-1993年，其发文量突然上升，到了1995-1996年间，最高每年发文达到7篇之多。21世纪受“走出去”政策的影响他对翻译学科的研究也活跃起来，几乎保持在平均每年3-4篇左右。

因为肌电位干扰引发心房过感知会导致起搏器的起搏频率变快，致使起搏器的起搏周期并不等长。置入DDD型起搏器的患者出现心房过感知，通过对患者开展动态心电图检测，予以体外程控对患者的心房感知相关灵敏性予以调节，予以患者动态心电图复查后，其心房过感知状况会明显减少。

图1 无人机遥感技术系统Fig.1 UAV remote sensing technology system

2.1 无人机平台

数据处理平台包括计算机机群运算硬件平台、数据处理软件平台。其主要的功能是对无人机灾情获取的影像进行震害识别、分析处理，完善数据与灾情评估。提高数据的应用价值。目前国内外主流的无人机遥感处理软件有smart3D、pix4D、DP-gird、photoscan、ENVI等，这些软件可以实现内定向、空三加密、生成点云模型、几何修正、分类提取等工作。针对地震应急需求可以开发专用数据处理系统，提高数据处理速度与产出精度。

2.2 地面监控系统

无人机遥感技术系统包括：无人机平台、地面监控系统、数据处理平台及其他附属设备。在实际应用中，根据不同的任务需求，选择合适的无人机平台和任务载荷。无人机遥感技术系统一般组成及连接原理见图1。

2.3 数据处理平台

无人机平台包括无人机硬件设备及任务载荷、传感器子系统、飞控系统、数据压缩系统。其主要的功能是根据不同的任务需求搭配任务载荷执行飞行任务。满足地震应急需求的常用无人机机型分固定翼和多旋翼无人机，固定翼无人机适合大范围航拍工作，续航时间长，飞行架次少，多旋翼无人机适合小范围、高精度的调查工作。适合后期建模分析。常用的任务载荷包括倾斜相机、激光雷达等，任务载荷的性能直接影响航拍影像质量与精度，但须综合考虑成本、重量问题。

3 无人机应对地震应急的工作流程

破坏性地震发生后，根据无人机应急相应级别制定无人机应急响应方案，开展无人机遥感技术系统工作。现场无人机作业同步开展灾情影像实时传输和灾情影像获取工作，通过实时显示系统、数据解压缩系统将实时飞行数据传给后方指挥部开展指挥决策工作。完成无人机作业后开展数据预处理工作，完成DEM、DOM 数据整合。利用地震应急遥感评估方法对遥感数据进行震害分析、分类提取工作，产出各类专题图件，进行产品发布。后期开展三维建模、双屏比较分析、备份存档工作（图2）。

为学生提供专业研究的文献，以弥补学生阅读和生活积淀的不足。借研究成果，让学生用自己语言写作。教学《雷雨》剧本选文，可让学生在读《雷雨》全本后查阅研究资料，用自己的话围绕“周朴园现在对侍萍是否有感情”话题写作。

图2 无人机遥感工作流程Fig.2 Remote sensing workflow for UAV

3.1 无人机作业

无人机作业分为六个环节：准备、勘察、规划、飞行、图传、获取。每个环节都需要人工设定飞行参数，参数的设定直接影像飞行的生存概率与产出的图像质量，所以预规划与实时规划是无人机作业阶段的重要研究内容。准备阶段选择作业区域，了解地形地貌，了解飞行条件、起降场地，制定测绘作业方案。勘察阶段了解作业区的周边环境，飞行场地、能见度、风速等气象条件，植被重要设施、确定具备飞行条件。规划阶段规划如何实现任务的技术指标，实现安全飞行条件下的任务范围的最大覆盖及重点目标的密集覆盖（图3）。飞行阶段起飞操控、飞行模式切换、视距内飞行监控、视距外飞行监控、任务设备指令控制和降落阶段操控。图传阶段利用三网融合单兵设备通过SGK 服务器实现内外网自由切换传输图像，开展视频会商。获取环节压缩格式、解码、反量化、逆离散余弦变换回收姿态数据、图像数据。此外,增加像控点工作可以很大程度上提高成图配准的精度，后期可以通过三维建模来提高产品的可视化程度，勘察期间按作业需求布控[4]。

图3 作业区域航线规划Fig.3 Route planning in operation area

图4 拼接正射影像图Fig.4 Mosaic orthographic image

3.2 数据处理

无人机存在不可抗力的局限性导致的影像畸变、重叠度不规则等问题需要对数据开展质检工作，整理图像姿态数据.本系统现用无人机数据拼接处理软件有PIX4D、smart3D 等，根据任务需求选择数据处理软件，利用PIX4D 快速拼图功能能够快速获取大面积地震灾情影像信息，耗时较短，处理正射影像开展震害分析能够满足地震应急需求（图4）。后期采用smart3D 三维建模，纹理精细不变形，适用于开展单体房屋、生命线工程、山体滑坡等评估工作（图5）。

图5 单体建筑三维建模效果图Fig.5 Three-dimensional modeling of single house

3.3 数据分析

地震应急遥感信息提取主要包括房屋建筑损毁、道路交通损毁、地震地质灾害、其他次生灾害、灾害动态变化等内容，根据辽宁地区的灾害信息提取与评估的业务需求与行业标准开展地震烈度评定、灾害损失评估工作。本系统使用ENVI 平台，采用人工目视解译、光谱分类、基于专家知识树决策分类、面向对象提取等多种方法开展遥感数据分析提取工作（图6-7）。

图6 知识树提取信息Fig.6 Knowledge tree extracts information

图7 遥感专题图件展示Fig.7 Remote sensing thematic map

4 总结

无人机遥感技术在地震应急中具备明显的技术优势，为我省的防灾减灾工作提供了及时科学的依据。在应对地震等自然灾害的监测和评估上具有重大意义。无人机遥感技术系统在地震应急领域仍处于探索阶段，无人机的性能改进、专业化软件平台开发、无人机遥感数据评估流程与评估方法需要日后更细致更为深入的探索。无人机遥感技术系统在日常运维与地震应急中存在应急响应不及时、数据不共享、各个部门之间缺乏有效的组织，各自为战等问题，给无人机获取灾情信息造成了一定的局限，只有建立多层次的平台网络，通过统一的标准化的防灾减灾遥感数据库系统，从灾情数据获取、处理到应急指挥、评估重建工作的一体化、制度化，才能提高我省观测技术和防灾减灾工作的综合能力[5]。