唐鸿鹄

（湖南省矿产资源调查所，湖南 郴州 423000）

我国地域辽阔，不同区域的地理条件存在一定的差异性，有些区域由于其地质情况存在一定的特殊性，地质灾害发生的频率比较高，部分区域发生地质灾害会给人民群众的生命财产造成严重的威胁，相关部门必须高度重视地质灾害应急测绘技术，在应急测绘技术中应用先进的智能化科技，制定科学合理的应急措施。在应急测绘工作开展时，低空无人机航拍系统得到了广泛的应用，灵活性较高，拍摄的速度较快，相比传统的测绘方式无需投入大量的人力、物力和财力，而且无人机航摄的摄像头分辨率较高，即使区域面积较小或者地质区域复杂，也能够在第一时间内获得准确的地面信息，提高测绘的效率。

1.无人机航摄技术

无人机航拍技术包含了无人驾驶技术、飞行器技术、遥感器技术、传感器遥测遥控技术、通信技术、GPS技术、差分定位技术等先进的智能化技术。利用先进的智能化技术能够快速地获取不同方位内的元素信息，从而组成航空相片，为无人机航拍者提供清晰的航拍图片。无人机航摄系统主要由四个系统组成，主要的组成部分是无人机的飞行平台，其余三个部分包括航拍系统、地面部分控制系、图像影视处理系统。以无人机为主要飞行平台，安装高分辨率的数码相机，在空中和地面都安装控制系统设备，记录飞行轨迹和航拍方向，对飞行信息进行实时的监控，操作者通过操纵无人机规划航行方向，无人机在飞行时能够自动拍摄区域内的影像和图片，然后在第一时间内将拍好的图片、影像获取并传送到无人机内置的低空航摄遥感系统内，接着由系统内的无线通信芯片及时传送到航拍者的通信设备内。应用先进的无人机航摄技术能够在第一时间内获得区域内的准确信息数据，为后期的一系列建设工作提供准确的信息依据。

2.无人机航摄技术的优势

2.1 安全可靠性

在开展地质灾害应急测绘工作时，许多测绘单位用到先进的无人机航摄技术，通过无人机作业提高对区域地质灾害应急测绘信息的准确性，不仅能够减轻在地质灾害应急救援工作中所要投入的人力资源，还能在保证测绘信息准确的基础上提高地质灾害应急救援工作的效率。相关部门在对地质灾害进行应急测绘时，由于无人机航摄技术中安装着先进的GPS定位系统，能够在第一时间内定位区域内受到自然灾害的地理位置，利用无人机内置的视频影像技术和安装好的数码传感器，能够将受灾区域的影像、图片及时传送到航拍屏幕上，设定好需要检测的信息，由数码传感器传回到航拍屏幕，并安排专业人员对收回的信息进行处理，利用先进的信息处理技术能够保证测绘工作顺利完成，不仅能够提高测绘的科学性和安全性，还能减轻工作人员的负担，提高地质灾害测绘工作的效率。

2.2 成本较低

在以往发生地质灾害时，测绘单位需要投入大量的人力、物力、财力资源对受灾区域进行精准的地质测绘。随着无人机航拍技术的快速发展，相比于传统的测绘技术，采用无人机对地质灾害进行实时地航测能够提高人力、物力资源的使用效率，减少因人为因素操作不当而降低测量结果的准确性。传统的航摄系统需要安排飞行员亲自操纵飞机对受到地质灾害的区域进行应急测绘，飞行员操纵飞机会受到环境因素的干扰，受灾区域发生雷雨或强降雨的恶劣天气不利于飞行员操纵飞机对受灾区域进行应急测绘，不仅需要考虑到因人为因素而产生的操纵失误，还需要考虑到天气因素会造成的部分经济损失。目前，对无人机的操纵需要的技巧较少，在平常的学习和实践中就能够准确无误地操纵无人机对受灾区域进行应急测绘，同时，由于无人机安装了先进的智能影像系统和GPS定位系统，科技含量较高，相比传统的飞行员操纵飞机开展测量工作能够很好的提高测绘数据的准确性，为地质灾害应急救援工作的顺利开展提供准确科学的依据。

2.3 灵活性较强，影像分辨度较高

无人机本身的设置体积较小，但飞行的速度较快，相比传统的航拍技术，无人机拥有较强的灵活性，即使地质灾害区域的天气环境较为恶劣，即使在晚上，也能够很好地执行地质灾害应急监测工作，局限性较少。不同类型的无人机，其自身的体积存在一定的差异性，但是任何一个类型的无人机自身的体积都较小，使用无人机对地质灾害进行测绘时，不需要固定的起飞和下落方式，任何落地点都可以降落起飞，没有特殊要求，而传统的航拍技术需要人为驾驶飞机，飞机的体型较大，无论是起飞还是降落都需要足够宽广的区域才能完成，传统的航拍技术容易受地质灾害因素的影响和天气因素影响。

2.4 快速高效

相较于传统的航拍技术，无人机航摄技术的优点更加突出，更加地快速高效，体型小、飞行速度快是无人机航摄技术的一大重要优势。无人机的灵活性较强，其可以在特定的局域性或者天气不好的条件下进行拍摄，由于其体型较小对下落方式及下落地点都没有什么特殊要求。另外，无人机在拍摄过程中对图像的处理技术要比传统航拍更加细腻，不易受云层影响，一般来讲，无人机的低空飞行高度超过50m，甚至达到100m，其测绘的精度也能达到1：1000的精度，且其低空拍摄的影像分辨率极高，同时能够在短时间内获取灾区高分辨率影像，为灾区开展应急救援工作争分夺秒。

3.无人机航摄流程

对地质灾害开展应急救援工作，测绘单位需要第一时间安排人员操作无人机对地质灾区进行准确的测绘，然后指挥人员根据应急测绘的成果信息指导应急救援工作。在地质灾害应急测绘工作中，无论无人机是需要低空航行还是高空航行，都需要按照相关流程才能保证无人机航拍工作的顺利完成。在执行应急测绘工作之前，根据专业人员对受灾区域的地质了解，安排无人机的飞行高度，结合部门制定的应急保障措施以及受灾区域的环境状况，优化无人机对受灾区域的航摄流程，才能确保无人机拍摄的图片、影像更为清晰准确，提高无人机航摄的效率。由于地质灾害发生较为危险，应建立事故抢险前线指挥部，为抢险治理工作提供技术支撑，需要在事故现场开展地表测量、工程地质测绘、剖面地质调查、取样送样等工作，在进行实地勘察后，向抢险救援前线指挥部提出科学合理的工程防护措施。当出现地质灾害时，测绘单位要立即进入应急状态，在第一时间内做出工作部署，同时数据处理部门要及时调取历史数据。之后，利用无人机航摄技术对灾害区域及周边地形地貌进行航拍，并绘制出事故现场航拍图，数据处理部门要在1个小时内完成灾后数字正射影像、数字高程模型，搭建事故现场的三维模型，便于为事故成因、灾害分析、施工等环节提供准确的数据。

在开展地质灾害应急测绘工作时，需要制定科学合理、准确无误的系统化应急流程，该流程主要分为快速组织、设计、航摄三个阶段。快速组织阶段应急救援部门需要在发生地质灾害时第一时间启动应急措施，能够在最短时间内集结无人机装备及操作人员，确保满足地质灾害应急测绘工作的需求。快速设计阶段要根据受灾区的地质灾害因素和天气状况设置合理的无人机起飞场地和航拍路线。选择起降场地时，应当尽量选择地势较为平坦的区域。根据受灾区域的情况和实际状况，设置严格的无人机航拍高度，航拍高度的设置严格按照当地区域海拔高度来进行。无人机飞行的高度应当大于当地海拔区域内障碍物的高度，只有在仔细了解受灾区域地质情况的基础上才能准确设定航飞高度。设定好航飞高度以后再设置无人机安装的视频影射系统的分辨率，避免产生旁向重叠的现象。在进行到快速航拍阶段时，通过操作无人机对地质灾害全貌进行应急测绘，将测绘数据实时传送至现场前线指挥部；根据测绘数据，通过相关软件快速现场建模，对照灾前地形，圈出灾情范围，划定危险区域。完成这些后通过现场数据实时传送至指挥中心，形成地灾现场图，实时掌握地灾点的信息，为开展应急救援工作提供有效的数据支撑。

4.空无人机航摄技术的应用

4.1 关键技术

如果发生地质灾害的区域处于高原海拔地区，由于海拔较高，空气稀薄，气温气压较低，容易在无人机的发动机进口处产生结冰的现象。发动机的化油器进气口一旦结冰，会降低无人机的航拍速度，甚至会产生熄火坠毁的事故，给无人机的航摄工作造成了不利影响。因此，相关部门需要根据地质灾害区域的海拔状况，合理地改造无人机的发动机系统。如果海拔较高，可以在发动机的油气上连接空气滤清器和导气管，无人机在运行时尾气会散发出热量，使得连接的空气滤清器内的空气加热升温，避免发动机在飞行时产生故障或者结冰，影响发动机的转速，保证无人机在地质灾害应急救援工作中能够很好地发挥稳定的飞行性能。

4.2 快速处理技术

无人机航摄技术需要利用先进的快速处理技术，主要是针对发生地质灾害的区域制定科学准确的应急决策措施，根据发生地质灾害的区域状况，在无人机内植入应急数据，将相关数据导入到无人机的影像处理芯片内，加强无人机快速处理影像的能力，提高无人机航拍时影像的准确性，为后期地质灾害应急救援工作顺利开展提供保障。在使用快速处理技术时，相关部门工作人员可以注意以下两个方面：

第一，要高度重视行业内最新的无人机航摄技术，在无人机影像处理技术的基础上研究无人机应急测绘影像快拼技术。无人机在航飞时通过前置摄像头会拍摄受灾区域的单张影像状况，影像状况会受到相片幅宽的影响，无法完全覆盖整个受灾区域，无法给指挥人员提供全覆盖的受灾影像。在处理航摄系统影像处理技术时，可以加入影像拼接技术，使得无人机在飞行时通过影像拼接完成整个地质受灾区域的影像拍摄。无人机在进行应急测绘工作时会受到各种因素的影响，使得部分影像无法为后期的地质灾害应急救援工作提供指导，无人机在飞行时遭遇气流颠簸降低了影像的质量，使得影像相片表面产生不规则的差异，无法为数据处理人员提供准确的受灾区域影像图片。在处理测绘数据时，未利用快速处理技术也会降低地质灾害应急测绘工作的效率，使得测绘数据无法在第一时间内传送到信息处理系统内，降低了地质灾害应急救援工作的效率。测绘单位需要根据无人机航摄技术的核心技术设计快速处理流程，无人机在航拍时能够拼接不同时间段的拍摄图像，在保证拍摄效率的基础上提高影像处理的质量，只有利用快速处理技术才能提高无人机航飞时空计算速率，提高影像拍摄的质量。

第二，研究专门的地质灾害影像快速处理技术。将影像图片处理成专题的模块，为地质灾害应急救援工作提供指导依据。专题影像图片主要包括应急影像和解译影像两个方面，不同影像图片之间存在一定的差异性和时效性。在处理应急图像时，需要在拍摄到的第一时间内就传送到工作人员的航摄屏幕上，为工作人员后期的应急工作提供图像和信息依据，确保拍摄的应急影像图能够准确地反映受灾区域的地面情况，主要包括地形和地貌两个方面。在拍摄解译专题影像时，标注好拍摄图像内的符号和颜色，标注的同时要揭示不同元素之间存在的关系，为后期工作顺利开展提供保障。

5.结束语

综上所述，科学技术的不断进步使得无人机航摄技术在地质灾害应急救援工作中得到了广泛的应用，利用无人机航摄系统能够为参与应急救援的工作人员提供准确可靠的信息数据和图片影像，在第一时间内识别出区域内发生地质灾害的类型，制定针对性的应急措施，为发生地质灾害区域后期的抢险救灾、损失评估、灾后重建等工作提供了准确的信息来源，为地质灾害区域应急救援工作的顺利开展提供良好的保障，能够在最大程度内降低受灾区域的经济损失，减少人民群众生命财产损失。