无人机遥感技术在地质灾害中的应用

摘要：中国是一个地震多发国，在地震灾害中，人类的力量显得渺小无助，每一次地震的发生都吞噬着无辜的生命，2008年5月12日汶川发生地震，夺走了将近7万人遇难，并造成了巨大的经济损失，在地震后如何能尽快的启动有效的救助方案，这需要科学技术的支持，在多次地震灾害中，无人机遥感技术起到了重要的作用。

关键词：地震灾害；无人机；摄影测量

无人机遥感（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ）运用了先进的技术，这些技术包括无人机飞行器技术、遥测技术、遥感技术、数据传输技术、GPS定位技术等，这些技术的支撑是的无人机遥感技术可实现自动化获取大量的空间信息，并对这些信息进行数据处理，并进行建模和应用分析，无人机遥感技术有以下特点：以无人机作为空中平台，遥感传感器获取信息，应用计算机对图像信息进行处理，并按一定精度要求制作成图像。

一、无人机遥感系统

1、无人机遥感系统的组成

无人机遥感系统是由地面部分、空中部分以及数据处理部分组成，其中主要是前两部分，地面部分是由航迹规划系统、地面控制系统以及显示系统，空中部分则包含空中控制系统、传感器系统、压缩系统以及无人机平台。

航迹规划系统主要是对空中飞行器进行航线的规划，规划航线的依据主要是根据飞行要求、飞行器的性能和飞行作业区的特点进行规划，规划后的航线传递至地面控制系统和空中控制系统中，用于控制飞行的航线轨迹，传感器系统是无人机的主要获取遥感影像的设备，它的种类多样，主要包括CCD数码相机、磁测仪以及合成孔径雷达等，其中CCD数码相机由于感光度和色彩深度好，而且它的载片量大，所以在地震灾区采用的是CCD数码相机，遥感器在获取遥感影像后通过飞行平台和地面控制系统则对影像进行传输和处理。数据压缩和解压缩系统目的是为实现数据的实时传输。数据后处理部分是对影像数据进行加工，并提取有效信息。集合各个部分的功能完全可以满足灾情监测的需要。

2、系统的技术优势

①机动快速、升空准备时间短、飞行速度快可迅速到达监测区域，高精度遥感设备操作简便，可以在短时间内获取遥感监测结果。

②无人机自动化程度高，可按照预定的飞行航线自主飞行和拍摄，即使飞出人的视线范围内也可自行按照预定航线飞行，并且航线控制精度高，飞行姿态平稳。适应各种不同的情况。

③智能化程度高，有故障自动检测及修复，而且易操作，人员经过短期培训，便可自行操作。

④无人机上的摄像设备，具备面积覆盖大的技术能力，并且获取图像的分别率很高，可以达到分米级。

⑤运营成本较低，系统的存放以及维护简便。

二、无人机遥感系统进行地质灾害监测工作

1、工作流程

①在灾害发生的第一时间里立刻确定灾区的位置，并进行收集灾区的资料，为无人机飞行的飞行条件进行分析，如对气象资料中的风力、雨雪天气对确保飞行的安全是重要的信息，无人机可在小雪天气以及8级风速这种恶劣天气秀飞行。

②在灾区的地理位置确定后对重灾区进行航线规划，实现对无人机飞行的飞行高度、航迹进行规划，并在地面建立信号传输架，通常无人机飞行的高度在50米到4000米之间，速度在70公里/小时到160公里/小时范围内，续航的能力在3消失内。

③航线规划好后把航线信息输入控制台，便可对无人机发出飞行指令，无人机在接到指令后，可通过短距离跑的滑行、人工投射方式起飞，无人机则可按照预定航线进行飞行。

④当无人机超出了人的视线范围内之后，无人机通过地面控制系统可视线自动化飞行，以及完成灾区的拍摄，拍摄到得遥感影像通过传感器、无人机平台及地面控制站间进行传输，并通过显示装置实时显示。

⑤无人机在执行了拍摄任务后自动关闭遥感设施，按照预定航线返行并根据地面控制人员的指令自行降落。

⑥在得到数据之后，用数据处理软件对影像资料进行实时处理和综合分析。

2、无人机遥感技术在地质灾害中的作用

地质灾害发生后，人员很难在第一时间进入灾区，因此得到灾区的第一手资料成为灾后处理事件的第一要务，无人机遥感技术可在人员到达灾区之前得到灾区的影像图，无人机遥感技术在地质灾害中的作用很重要，体现在以下几点。

①提高灾情的监测能力

②提供了客观准确的灾情数据

③监督了灾后恢复重建进展情况

④提升了预警监测水平

⑤健全了对地观测技术在减灾救灾中的应用

三、案例分析

我国是一个地质灾害多发国，无人机遥感技术在灾害中第一时间获取影像信息数据，并对灾区的救援工作提供了第一手的资料。在四川雅安庐山县地质灾害中无人机得灾害救援能力得到了充分的体现，国家减灾中心在震后30分钟以内启动了重大自然灾害无人机应急合作机制，迅速的组织了无人机遥感灾害监测工作组，北京、西安以及四川分别派出了无人机队伍进行灾后的遥感测绘工作，为救援和灾后重建提供了大量的珍贵资料，使国家及时的做出了正确的方案。

四、小结

由于无人机遥感系统的高机动性、成本较低、可以出没于人难以到达的地方，无人机利用高分辨率的传感设备，获取高精度的遥感影像，为地质灾害后及时的提供了资料，实现了无人机遥感系统在地质灾害中的重要作用，无人机低空遥感监测系统在灾害应急监测中具有其独特的优势。

参考文献

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