應(yīng)急測繪:無人機(jī)為科學(xué)救災(zāi)保駕護(hù)航

2017-06-05 16:29 來源:中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)

無人機(jī)以機(jī)動(dòng)靈活、快速高效的優(yōu)勢,在災(zāi)情偵查、災(zāi)害調(diào)查和災(zāi)后重建等應(yīng)急測繪保障工作中發(fā)揮了重要作用,已成為國家航空應(yīng)急救援體系的組成部分之一。

伴隨著巨大的轟鳴聲,Z—5型無人直升機(jī)在地面應(yīng)急隊(duì)員操控下騰空而起,飛赴災(zāi)區(qū)偵查災(zāi)情;在測控方艙車內(nèi),操控手不時(shí)發(fā)出操控指令,操控?zé)o人機(jī)航拍災(zāi)區(qū)高清影像和視頻,同步回傳的災(zāi)區(qū)高清視頻實(shí)時(shí)顯示在屏幕上;在救災(zāi)前線指揮部,應(yīng)急測繪隊(duì)員利用拍攝的災(zāi)區(qū)視頻,快速編制出災(zāi)后影像專題圖,為研判災(zāi)情、決策指揮和部署救援力量提供客觀、科學(xué)的重要依據(jù)……

5月初,四川省在眉山市彭山區(qū)舉行2017年省級抗震救災(zāi)綜合演練,四川省測繪地理信息局是應(yīng)急測繪領(lǐng)域的國家隊(duì),此次作為省內(nèi)專業(yè)救援隊(duì)伍之一參加演練,其自主研發(fā)的無人機(jī)集群災(zāi)情地理信息獲取系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)了與省、市、縣三級應(yīng)急救災(zāi)部門的聯(lián)動(dòng)。

四川是一個(gè)自然災(zāi)害十分嚴(yán)重的省份,近年來,地震、山洪、泥石流等自然災(zāi)害在巴蜀大地上接踵而至,應(yīng)運(yùn)而生的應(yīng)急測繪,為科學(xué)救災(zāi)提供的支撐作用逐步彰顯。據(jù)悉,目前四川全省已查明各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)4萬多個(gè),特別是5·12汶川大地震以后,僅2012年就新增地質(zhì)災(zāi)害隱患3000余處。

重大災(zāi)害發(fā)生后,災(zāi)區(qū)第一張災(zāi)后影像是獲取精準(zhǔn)災(zāi)情信息、搶奪救災(zāi)黃金時(shí)間的關(guān)鍵。對于應(yīng)急測繪來說,無人機(jī)航攝正是快速獲取與及時(shí)提供這幅“生命影像”的重要手段,被譽(yù)為科學(xué)救災(zāi)的“眼睛”。

然而,在多云多雨多霧的四川,影像獲取可謂難上加難。“業(yè)界將四川視作高科技領(lǐng)域的試驗(yàn)場,往往一些新產(chǎn)品都會(huì)拿到四川來試用。”測繪專家告訴記者,高大上的無人機(jī),在四川高寒高海拔區(qū)域同樣“水土不服”,如果不是“特制機(jī)”,恐怕飛都不可能,更別說完成高精度測繪任務(wù)了。

作為國家測繪地理信息局應(yīng)急測繪保障的排頭兵,四川局自主研發(fā)的無人機(jī)集群災(zāi)情信息獲取系統(tǒng),首創(chuàng)異構(gòu)無人機(jī)集群應(yīng)急測繪體系,研制了全型譜應(yīng)急測繪無人機(jī)平臺(tái)、高速數(shù)據(jù)鏈與災(zāi)情地理信息快速共享網(wǎng)絡(luò)、機(jī)動(dòng)式智能測控與快速出圖系統(tǒng)等五大分系統(tǒng),具有多載荷、多平臺(tái)、多元數(shù)據(jù)快速獲取、傳輸、處理、服務(wù)一體化的應(yīng)用特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了災(zāi)情地理信息的“實(shí)時(shí)獲取、高速傳輸、智能處理、迅捷服務(wù)”。

該成果已廣泛應(yīng)用于災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、災(zāi)情應(yīng)急處置等領(lǐng)域,成功為地震、洪澇等自然災(zāi)害以及危險(xiǎn)品爆炸、社會(huì)安全等突發(fā)公共事件提供測繪保障,如在2013年“4·20”蘆山強(qiáng)烈地震、“6·18”系列防汛救災(zāi)、2015年“4·25”尼泊爾地震西藏重災(zāi)區(qū)震災(zāi)等應(yīng)急測繪保障中都發(fā)揮了關(guān)鍵作用,保障了民眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

“四川測繪地理信息局的地質(zhì)災(zāi)害防治與應(yīng)急保障,可以說達(dá)到了全國測繪系統(tǒng)的最高水平。”在去年5月四川省地質(zhì)災(zāi)害防治應(yīng)急測繪保障演練上,國家測繪地理信息局局長庫熱西·買合蘇提盛贊。

應(yīng)急救災(zāi),測繪先行。在四川省測繪地理信息局測繪應(yīng)急保障中心無人機(jī)研發(fā)室,幾位年輕人正在調(diào)試無人機(jī)飛控系統(tǒng),他們在為即將到來的汛期做著應(yīng)急測繪戰(zhàn)前準(zhǔn)備。

如何克服氣候與地理環(huán)境影響,快速、高效獲取災(zāi)區(qū)清晰影像,是應(yīng)急測繪的關(guān)鍵一環(huán)。為攻克這一難題,無人機(jī)研制人員在多機(jī)協(xié)同航線規(guī)劃、高海拔作業(yè)、中繼通訊、發(fā)動(dòng)機(jī)熄火再啟等應(yīng)急測繪關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破創(chuàng)新,獲得了9項(xiàng)無人機(jī)專利。

應(yīng)急測繪拼的是智慧,拼的是能力,拼的是速度。據(jù)四川省測繪地理信息局測繪應(yīng)急保障中心副主任程多祥介紹,該系統(tǒng)突破了四川省高原、山地等復(fù)雜條件下普通低空無人機(jī)飛行困難的技術(shù)瓶頸,高效集成了無人機(jī)、大飛機(jī)、衛(wèi)星、移動(dòng)測量車等多種測繪技術(shù)手段及裝備,將飛行高度從海拔3000米提升至海拔5900米,這是目前無人機(jī)飛行的最高紀(jì)錄。

系統(tǒng)通過機(jī)載電臺(tái)和地面監(jiān)控站電臺(tái)的通訊頻率差異化配置,克服了多架次無人機(jī)同時(shí)段在鄰近區(qū)域航攝的信號干擾,實(shí)現(xiàn)了同空域多架次無人機(jī)協(xié)同航攝,大幅提升了應(yīng)急狀態(tài)下的空域資源利用率和成果提供使用速度,為搶險(xiǎn)救災(zāi)爭取了大量寶貴時(shí)間。

此外,在影像數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)方面,研發(fā)了無人機(jī)影像快拼系統(tǒng),通過改進(jìn)影像處理工藝流程,采用自動(dòng)化、并行處理、遠(yuǎn)程管理等技術(shù),大幅度提高了影像處理效率,使影像快速拼接出圖效率提高了10倍以上。

“我到川局抓的第一件事就是應(yīng)急測繪。”四川省測繪地理信息局局長馬赟直言,“第一次參加省委會(huì)議時(shí),領(lǐng)導(dǎo)問我究竟想解決什么問題,我說,‘5·12’地震,我們吃了大虧,現(xiàn)在就是要解決哪個(gè)地方發(fā)生重大災(zāi)害,馬上就能快速獲取影像,24小時(shí)就能將詳實(shí)精準(zhǔn)的災(zāi)情地圖拿出來。”

如今,無人機(jī)集群災(zāi)情地理信息獲取系統(tǒng)大幅提升了影像數(shù)據(jù)采集、處理、出圖的速度和質(zhì)量。2015年,四川局為在丹巴縣召開的全國地質(zhì)災(zāi)害防治現(xiàn)場工作會(huì)提供測繪保障,無人機(jī)漂亮的V型深谷航攝,就已驗(yàn)證了無人機(jī)集群災(zāi)情信息獲取系統(tǒng)在測繪應(yīng)急保障的自身實(shí)力。系統(tǒng)成果更是獲得我國“兩彈一星”功勛科學(xué)家孫家棟的肯定,稱贊其達(dá)到了國際領(lǐng)先水平,填補(bǔ)了國內(nèi)外技術(shù)空白。該系統(tǒng)還榮獲中國測繪地理信息學(xué)會(huì)2017年測繪科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“天地一體、機(jī)動(dòng)靈活”立體化應(yīng)急測繪保障在實(shí)現(xiàn)新跨越的同時(shí),我國應(yīng)急測繪保障能力建設(shè)仍在路上。正如程多祥所言,“將來應(yīng)急測繪地理信息大數(shù)據(jù)建起來后,將全面實(shí)現(xiàn)國家、省、市、縣,到村的應(yīng)急測繪互聯(lián)互通,災(zāi)害發(fā)生后,實(shí)現(xiàn)2小時(shí)出圖,讓指揮和決策不再‘拍腦袋’。”(中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 徐紅)

責(zé)編:曹夢雨