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摘要 :作为一个幅员辽阔的国家,我国的国土面积较 大,而且部分区域位于地震带中,所以经常受到地质灾害 的影响。而在地质灾害的治理方面,由于其影响较大,相 关人员要想进行搜救作业就具有一定的难度,很大程度上 制约相关作业的开展。无人机作为便携式的技术手段,能 够对灾害后的地质状况进行总体收集,对于灾后的重建有 很大的帮助,成为灾后治理的关键技术之一。本文从无人 机技术入手, 浅谈其在地质灾害调查环节的应用。
关键词 :无人机,地质灾害,优势,应用策略
无人机作为无人驾驶飞行器械的一种,对于资料的收 集以及区域状况的实时调查具有很强的优势,是现阶段环 境调查的关键技术手段之一。而在我国的发展过程中,由 于国土面积较大,各项地质均有分布,所以实际的发展过 程中就容易出现一些地质灾害,对居民的人身安全以及财 产安全产生很大的影响。在此背景下,相关单位就需要开 展地质灾害的调查作业,针对地质灾害造成的影响、产生 的损失以及现状进行调查, 以方便后续作业的开展。
1 无人机技术以及地质灾害调查概述
无人机技术在地质灾害中扮演着重要角色,应该明确 无人机的技术优势,了解相关的应用要点,促使无人机技 术优势充分体现, 科学分析地质灾害。
1.1 无人机技术以及地质灾害调查的概念
无人机是无人驾驶飞机的简称,具体是指利用无线电 遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。相较 于传统的载人飞机来说,它具有体积小、造价低、使用方 便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点,也就 成为地质灾害调查的关键技术之一。实际的作业过程中, 地质灾害查在工作量和工作强度上要小于地质灾害勘查, 相关人员在作业环节就需要将地质灾害体的发育过程及 其稳定性认识置于首要地位,以实现对灾害状况的信息收 集,方便后续作业的顺利开展。
1.2 无人机应用在地质灾害调查的意义
地质灾害的涉及面较多,类型十分丰富,所以针对地 质灾害的治理也就具有一定的难度,传统的技术手段还 存在一些隐患,具有效率低、耗时大、空间分辨率也不高 以及监测的效果不理想等缺陷,一定程度上影响调查作 业的顺利进行以及调查结果的精准度。而一旦状况调查出现偏差,就会在很大程度上影响后续救援作业的开展, 间接危害人类的安全,并给社会和经济建设造成重大的 损失。无人机技术可以搭载各种设备, 在此基础上的无人 机遥感技术具有图像分辨率高、精确度高以及时效性长 等优点, 将其作用到地质灾害监测中, 就能够迅速地掌握 地质灾害的危害程度以及灾区状况,方便相关人员开展 后续的救援作业。
1.3 无人机作业的原则
在实际施工作业环节,相关人员要想充分地发挥无人 机的功能,关键就在于掌握无人机作业的原则。首先是拍 摄的图像要清晰地原则,无人机可以搭载各种设备,档期 搭载摄影设备进行航拍之时,为了进一步掌握灾区的实际 受灾状况,或者是寻找合适的救援道路,就需要尽可能地 保障图像的清晰度,要可以直观地直观地辨别污染源、污 染口或是可见的漂浮物等,要对地质灾害的环境评价作为 监察提供依据。这样才能够在实际的发展过程中精准地掌 握灾区信息,以结合实际制定救援计划。一旦获取的图像 不清晰,就很容易发生忽略环境状况、对污染物或者漂浮 物不能有效辨别的后果, 为地质灾害监测带来阻挠 ;其次, 收集到的信息要尽可能的空间多样化,地质灾害的类型较 多而且危害性较大,再加上灾害的范围无法确定,所以要 想对灾区的状况进行掌握,还需要无人机具有空间上的多 样化。实际的作业环节, 相关人员需要通过不同航拍高度, 实现高空间、大范围的监测,同时还要兼顾低空间、小范 围的精准监测,克服各种地质高度,尽可能的多方面收集 信息, 方便后续作业的开展。
2 无人机技术的优缺点
现阶段社会发展过程中,由于无人机的重要性不断提 升,国家也加强了对科学技术的研究,其在地质灾害的调 查环节应用也较为广泛。但是实际的作业环节,无人机技 术具有自身的优点以及缺陷,作业人员在使用环节也就需 要加强对其的研究,结合其优点以及缺陷进行使用,以充 分发挥其功能。
2.1 无人机技术的优势
2.1.1 成本较低
相较于传统的调查技术来说,无人机具有很强的先进 性,不仅精准度较强而且成本较低,是现阶段使用较为广泛的技术手段。作业环节,无人机技术主要作业手段是以 无人机为载体搭载摄影装置以及传感器等,然后由地面人 员操作无人机在规定的区域内进行调查作业,相比较传统 测绘而言,其应用范围更广,成本更低。而且现阶段的无 人机定价较为合理,再加上无人机的种类以及生产厂家较 多,消费者就有更多的选择,作业人员可以根据地质灾害 的实际状况合理地选择无人机的类型以及品牌,在保证调 查质量的基础上降低成本。而且无人机的使用周期较长, 只需要一次消费就能够长时间的使用,即便是出现零件的 损坏,也只需要进行简单的维护就可以使其保持良好的工 作状态。此外,无人机虽然调查性能较强,但是操作较为 简单,操作人员只需要经过简单的了解就能够进行作业, 不需要花费时间和精力进行培训, 降低了人力成本。
2.1.2 反应迅速, 效率较高
利用无人机进行作业的过程中,其主要优势还在于时 效性。实际的作业环节, 无人机在实际应用中机动频率快, 升降过程中准备时间短,而且起飞之后还能够较快飞抵地 质灾害点进行实时监控,从而实现灾害的精准定位,并在 较短时间内对地质灾害数据进行收集、分析、处理和传送。 而且实际的作业环节,随着无人机技术的发展,其自动化 的程度不断提升,现阶段的无人机能够依照软件预先设定 的飞行路线实现自动飞行、自动拍摄以及自动传输数据等 作业,自动化程度较高,进一步降低了人力作业出现失误 的可能。此外,由于无人机兼具快速起飞以及快速摄影的 能力,能够快速准确地查找灾害重点区域的一些现象。而 且小型无人机的使用还能够深入废墟中搜寻被困者,进一 步提升救援的效率。
2.1.3 适用范围广
地质灾害一般影响范围较广,传统的调查技术难以 深入受灾区, 而且受制于灾区复杂环境的影响, 部分监测 技术也难以施展,就对现阶段的调查作业产生很大的影 响。但是无人机具有空中飞行能力, 可以在较为复杂的环 境中完成调查任务, 具有较强的适用性。例如一些人力难 以到达的山区以及交通设施受到严重破坏的地区,利用 无人机就能够在实际的发展过程中快速深入灾区并且实 现信息的手机作业,方便后续作业的开展。此外,灾区的 地质状况一般较为特殊,很容易出现二次灾害对救援人 员的安全产生威胁。无人机技术就通过无人作业减少了 人员的伤亡率,确保地质灾害调查能够获得相关的数据 和资料。所以实际的作业环节, 无人机技术的应用范围十 分广泛, 很大程度上降低了地质灾害调查的难度。
2.2 无人机技术的缺点
无人机技术虽然具有很强的优势,但是其也存在一些缺陷,相关人员在进行作业之时就需要加强对缺点的重 视,以规避缺点对作业的影响。首先,无人战斗机很容易 受到干扰以及人员因素的影响,现阶段的无人机虽然自动 化的程度较高,但是其路线设计以及调查范围的制定都需 要专业的技术人员进行设计,所以设计人员的技术水平就 在很大程度上影响无人机功能的发挥。作业环节设计人员 如果出现错误的设计,就会影响无人机调查结果的精准度 以及信息收集的可信度 ;其次,无人机的行动还存在滞后 性,无人机在信息收集以及信息传递之间存在一定的时间 差,这段时间就在一定程度上影响无人机的时效性,而且 该段时间地质灾害可能发生一些变化,一定程度上影响调 查作业的开展。
3 无人机技术在地质灾害调查环节存在的问题
当前无人机在地质灾害调查中具有很强的优势,是现 阶段地质灾害调查常见的技术手段之一,需要相关人员加 强对其的重视。然而地质灾害调查的涉及面较广,无人机 技术在应用环节还存在一些隐患,一定程度上制约着调查 作业的进行, 选用相关人员结合实际进行解决。
3.1 航拍的成本较高
近些年,受到多种因素的影响,地质灾害的发生概率 明显提升,为保证监测勘察质量,无人机技术受到广泛关 注,其在地质灾害调查中扮演着重要角色,可以实现可靠 的航拍目标。无人机的成本虽然相较于传统的调查技术较 低,但是在使用无人机进行航拍之时,其成本就会直线上 升。一方面是市场的局限性导致成本较高,另一方面航拍 需要用到大量的摄影设备,摄影设备的造价较高,而且摄 影环节的零件也需要花费一定的资金,一定程度上制约无 人机作业的顺利开展。基于上述提及到的问题,应该选择 可靠的应用路径,让无人机技术发挥出自身价值,在航拍 方面体现出更高的价值。
3.2 现场环境恶劣
无人机作业现场是地质灾害频发的区域,无人机虽然 能够飞行在空中进行调查作业,但是地质灾害现场的环境 较为恶劣,无人机在进行作业之时还是很容易受到恶劣环 境的影响,有时还会出现无人机损坏的情况,很大程度上 制约无人机功能的发挥。而且地质灾害区域遭受破坏,信 号差等都会导致无人机航拍效果差,传送过来的图像不清 晰,或者是直接信号中断的情况都会发生,也在很大程度 上影响着无人机技术的落实。此外,地质灾害的现场环境 是无法调控的,无人机只能主动适应,需要相关人员加强 对其的重视。在使用无人机时,还要关注环境情况,运用 可靠手段展示无人机技术的优势之处,保证从根本上抵制恶劣环境的影响。
3.3 局限性明显
无人机虽然起步较早,但是无人机的设计面较为广泛, 所以其技术性较强,就导致现阶段的无人机遥感技术发展 进程缓慢。而在我国的发展过程中, 无人机技术虽然在近几 年得到了高速的发展, 但还是没有实现广泛应用, 其在地质 灾害调查环节的应用就还存在一些制约,需要相关人员加 强对其的重视。无人机技术的局限性格外明显, 若是可以运 用可靠措施将其局限性加以处理,可以更好的推进地质灾 害监测进程, 将相应的质量成果进一步优化。
4 无人机技术在地质灾害调查中的应用策略
无人机虽然作为地质灾害调查的关键技术之一,但是 实际的调查环节还存在很多制约因素,所以要想充分地发 挥无人机技术的优势,就需要掌握技术的运用,以保证无 人机技术的顺利落实。
4.1 实时的信息传递
随着信息技术的飞速发展,地质灾害监测手段日新 月异,应该重视科学合理的举措,让现代化技术为地质灾 害监测工作服务,保证提升地质灾害监测的准确度,给群 众生活和国家安定提供保障条件。地质灾害一般规模较 大,所以事故发生之后不会在短时间内结束,灾区的地质 状况往往十分复杂,稳定性较差的同时还会产生一些安全 隐患,所以调查人员一般没办法亲自到达现场进行调查工 作。在此背景下,相关人员就需要利用无人机进行调查作 业,实际的作业过程中,工作人员需要在地面对无人机的 飞行路径以及调查范围等进行确定,将无人机派往人力无 法到达的灾害地区,从而实时地传递灾区的受损信息,为 地质灾害专家作出科学的研判提供相关的技术支撑。作业 环节的无人机需要连接到后方的指挥中心,并且组建起实 时的图像传输系统,在提升地质灾害信息传递速度的同时 实现复杂区域的状况收集。
4.2 进行正射影像
新的时期,运用无人机技术对地质灾害加以监测,可 以提升地质灾害监测的实效, 也能推进地质灾害监测进程, 促使着相应的质量成果得以保障。地质灾害本身的特殊性 导致灾害的影响范围十分广泛,诸如滑坡、地震等灾害都 会导致大范围的地形破坏,在此情形下,传统的监测技术 以及调查手段不仅需要花费大量的时间和精力,监测数据 的精准度也很容易出现偏差,不利于后续作业的开展。在 利用无人机进行作业之时,相关人员就需要借助无人机技 术进行正射影像图的制作,以便直接在图片上测量相关的 距离以及面积。实际的作业环节,正射影像技术是指将中心投影的相片经过一定的纠正和处理之后获得更多的信息 和数据,其本身是一种测绘的产品,但是也具有数学精度、 几何精度以及相关影像的特征,信息量比较大,而且能够 直观真实地展现灾害的场景,所以内容上具有一定的可靠 性和丰富性。所以要想在实际的发展过程中精准地得出灾 区状况, 无人机技术还需要加强对正射影像的重视。
4.3 合理规划方案
实际的作业环节,地质灾害的类型较多而且规模较 大,所以实际的发展过程中要想充分地发挥无人机的功 能,关键就在于方案的制定,作业人员需要结合地质灾害 的实际状况合理的规划无人机作业,科学合理地将其应用 到地质灾害的调查中。首先是具体的信息收集方案,无人 机在地质灾害调查中具备视角高、自由度高等优势,相较 于传统调查方式,所获取的影像数据清晰度更高。所以在 常见的地震、泥石流以及滑坡等地质灾害的调查环节,就 需要利用无人机勘测制定避险方案,并且利用视角高的优 势指导灾害现场避险,实现调查的同时开展救援作业 ;其 次是数据的处理,无人机在作业环节会收集到大量的数 据,所以数据的处理也就成为影响调查质量的关键。作业 环节,工作人员需要在地面通过远程控制系统提前规划好 地质灾害隐患点的飞行路线,然后将收集到的资料导入到 计算机中通过三维建模软件进行处理分析,再结合其他软 件进行二次分析,以保证数据的精准性 ;然后是灾情巡查 环节的应用,灾情巡查也是地质灾害调查的关键一环,在 利用无人机进行作业时,工作人员需要在无人机上搭载高 清云台摄像仪器,围绕灾区进行自动巡航拍摄,并且利用 无线电技术将画面实时传输到地面工作站,并通过现场通 讯设备及时传回指挥中心,便于工作人员及时有效了解受 灾情况, 从而为指挥决策提供有效技术支持。
5 结语
在现阶段的社会发展过程中,地质灾害作为影响居民 身体安全以及财产安全的灾情,需要相关单位加强对其的 重视。地质灾害调查作为地震灾害信息收集的作业,能够 为现阶段的灾害治理提供帮助,而无人机技术作为现阶段 先进技术的一种,在地质灾害调查环节就能够发挥重要的 作用。然而实际的作业环节,地质灾害状况较为复杂,要 想充分地发挥无人机的功能,还需要相关人员通过实时信 息传递、正射影像以及方案规划等手段,合理地将其应用 到地质灾害调查中。
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