應急測繪:無人機為科學救災保駕護航

2017-06-05 16:29 來源:中國經濟網

無人機以機動靈活、快速高效的優(yōu)勢,在災情偵查、災害調查和災后重建等應急測繪保障工作中發(fā)揮了重要作用,已成為國家航空應急救援體系的組成部分之一。

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

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

四川是一個自然災害十分嚴重的省份,近年來,地震、山洪、泥石流等自然災害在巴蜀大地上接踵而至,應運而生的應急測繪,為科學救災提供的支撐作用逐步彰顯。據悉,目前四川全省已查明各類地質災害隱患點4萬多個,特別是5·12汶川大地震以后,僅2012年就新增地質災害隱患3000余處。

重大災害發(fā)生后,災區(qū)第一張災后影像是獲取精準災情信息、搶奪救災黃金時間的關鍵。對于應急測繪來說,無人機航攝正是快速獲取與及時提供這幅“生命影像”的重要手段,被譽為科學救災的“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域的試驗場,往往一些新產品都會拿到四川來試用。”測繪專家告訴記者,高大上的無人機,在四川高寒高海拔區(qū)域同樣“水土不服”,如果不是“特制機”,恐怕飛都不可能,更別說完成高精度測繪任務了。

作為國家測繪地理信息局應急測繪保障的排頭兵,四川局自主研發(fā)的無人機集群災情信息獲取系統(tǒng),首創(chuàng)異構無人機集群應急測繪體系,研制了全型譜應急測繪無人機平臺、高速數據鏈與災情地理信息快速共享網絡、機動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、多元數據快速獲取、傳輸、處理、服務一體化的應用特點,實現(xiàn)了災情地理信息的“實時獲取、高速傳輸、智能處理、迅捷服務”。

該成果已廣泛應用于災害監(jiān)測與預警、災情應急處置等領域,成功為地震、洪澇等自然災害以及危險品爆炸、社會安全等突發(fā)公共事件提供測繪保障,如在2013年“4·20”蘆山強烈地震、“6·18”系列防汛救災、2015年“4·25”尼泊爾地震西藏重災區(qū)震災等應急測繪保障中都發(fā)揮了關鍵作用,保障了民眾生命財產安全。

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

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

如何克服氣候與地理環(huán)境影響,快速、高效獲取災區(qū)清晰影像,是應急測繪的關鍵一環(huán)。為攻克這一難題,無人機研制人員在多機協(xié)同航線規(guī)劃、高海拔作業(yè)、中繼通訊、發(fā)動機熄火再啟等應急測繪關鍵技術上取得了突破創(chuàng)新,獲得了9項無人機專利。

應急測繪拼的是智慧,拼的是能力,拼的是速度。據四川省測繪地理信息局測繪應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、山地等復雜條件下普通低空無人機飛行困難的技術瓶頸,高效集成了無人機、大飛機、衛(wèi)星、移動測量車等多種測繪技術手段及裝備,將飛行高度從海拔3000米提升至海拔5900米,這是目前無人機飛行的最高紀錄。

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

此外,在影像數據快速處理技術方面,研發(fā)了無人機影像快拼系統(tǒng),通過改進影像處理工藝流程,采用自動化、并行處理、遠程管理等技術,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,“第一次參加省委會議時,領導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)在就是要解決哪個地方發(fā)生重大災害,馬上就能快速獲取影像,24小時就能將詳實精準的災情地圖拿出來。”

如今,無人機集群災情地理信息獲取系統(tǒng)大幅提升了影像數據采集、處理、出圖的速度和質量。2015年,四川局為在丹巴縣召開的全國地質災害防治現(xiàn)場工作會提供測繪保障,無人機漂亮的V型深谷航攝,就已驗證了無人機集群災情信息獲取系統(tǒng)在測繪應急保障的自身實力。系統(tǒng)成果更是獲得我國“兩彈一星”功勛科學家孫家棟的肯定,稱贊其達到了國際領先水平,填補了國內外技術空白。該系統(tǒng)還榮獲中國測繪地理信息學會2017年測繪科技進步獎一等獎。

“天地一體、機動靈活”立體化應急測繪保障在實現(xiàn)新跨越的同時,我國應急測繪保障能力建設仍在路上。正如程多祥所言,“將來應急測繪地理信息大數據建起來后,將全面實現(xiàn)國家、省、市、縣,到村的應急測繪互聯(lián)互通,災害發(fā)生后,實現(xiàn)2小時出圖,讓指揮和決策不再‘拍腦袋’。”(中國經濟網記者 徐紅)

責編:曹夢雨