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无人机遥感技术在地质灾害监测的应用

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【摘要】随着我国科学技术的不断发展,近年来无人机技术得到了广泛使用。无人机通过其精简的设计,巧妙的构思,可以进行许多人们难以实现的操作。无人机遥感技术已经正式走进了我们的生活,从日常的拍摄到测绘地理地质等。无人机遥感技术受到了社会的广泛重视与大力研发。利用无人机遥感技术可以更加方便快捷的进行地质监测,及时监测地质灾害,全面掌握地质灾害情况,论文将对其进行详细分析。

【关键词】无人机遥感技术;地质灾害;灾害监测

1引言

在传统的地质灾害检测方面,往往运用航拍的形式。但随着社会科学技术的进步,航拍技术所需要消耗的时间以及分辨率与无人机遥感技术相比都相对落后。因此无人机遥感技术近年来在地质灾害监测中得到了广泛的应用,无人机遥感技术将无人机作为飞行平台,在无人机上安装各类传感器或拍摄装置,通过遥感装置控制无人机达到指定地点获取地面信息。通过无人机遥感技术可以更好地掌握地质灾害情况,使人们能够加强对于地质环境的保护工作,降低由于环境破坏带来的地质灾害影响。

2无人机遥感技术概述

2.1系统结构

无人机遥感技术主要由无人机以及无人机遥控器构成,其中主要分为以下三个部分。第一部分是地面系统,包括地面上的无人机遥控器等其他辅助设备。第二部分是任务的载荷系统,其中包括火控系统以及探测目标等有关系统。第三部分是无人机部分,主要指的是无人机主机。无人机一般较为轻盈小巧,结构较为简单,因此在飞行时极为灵活,操作较传统的航拍更为简单,并且可以呈现出更加清晰的画面以及分辨率更高的反馈图像[1]。

2.2无人机遥感技术特征

运用无人机遥感技术,可以对地面情况最为快速便捷地进行获取。在进行测绘工作时,将无人机作为载体,在无人机主机上安装高分辨率摄像头,可以将地面的情况高精度的传输回来,成本较低,操作简单。并且具有极高的速度以及清晰度,便于使用,和传统的航拍技术相比更具有实用性。和传统遥感相比,无人机机动灵活,快速出击的响应能力,对于应急措施有着至关重要的作用。传统遥感数据缺少准确性,无人机遥感平台可以传输更加清晰的图像,从而进行更加精准的数据分析。目前无人机遥感技术在景观生态,地质灾害,环境保护,地理测绘领域中都有着广泛应用。利用无人机遥感技术,可以快速的完成数据以及信息的汇集以及整理工作。通过遥感装置,将数据传输,通过无人机进行数据的测绘[2]。由于无人机分辨率较高,绘制出更加清晰的图像,便于观测。无人机遥感技术可以在最短的时间内对数据进行处理,整理出最佳的图像,并应用遥感软件对图像进行监督和非监督分类处理,使测绘的结果更加真实准确。

3无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用

3.1迅速完成测绘工作

在发生地质灾害时,首先要对地质灾害区域进行测绘。传统的航拍技术需要较长的时间才能完成测绘工作,影响地质灾害的处理效率。通过无人机遥感技术,由于其速度极快,精度极高,因此可以在极短时间内完成较为精准的测绘工作。由于快速精准的完成测绘,会给地质灾害的处理工作带来极大的便利。以四旋翼类型无人机为例,其结构十分简单,并且较为轻巧,拍摄可以达到71次/秒。因此可以发现,四旋翼类型无人机具备极高的进度,并且可操作性较强。在进行地质灾害测绘工作时,四旋翼类型无人机在十分钟内即可完成测绘工作,测绘范围约十万平方米[3]。并且在如此快速地完成测绘工作情况下,四旋翼类型无人机仍能够保持40mm的高精准度。因此可以看出,无人机遥感技术在测绘工作中能够提供稳定可靠的数据信息,使人们能够全方面地了解到灾区状况,从而更加方便地进行后续的方案制定等工作。

3.2应急救援工作

在地质灾害发生时,可能会造成人员的伤亡。在进行人员的营救工作时,如果没有进行对受困人员位置调查,灾情调查等工作,不仅会降低营救速度,甚至可能会引起二次灾害的发生,威胁到被困人员的生命安全。并且由于常规的救援方式准确度较低,耗时费力,严重影响了救援行动的开展。通过无人机遥感技术,在救援之前首先运用无人机对于营救地区的整体情况进行了解。在得到详细的图像数据后,相关工作人员对营救区域进行分析,确保不会由于营救措施造成二次灾害。随后通过无人机对被困人员进行初步搜查,大致确定被困人员位置[4]。无人机遥感技术可以通过低空飞行,对于地面数据进行更加详细的获取,并且对于地面图像进行实时传输。通过这种方式,可以加快营救工作的效率。传统的航拍模式可能会受到天气以及时间影响,在漆黑一片夜晚能见度较低,航拍技术基本没有任何作为。无人机遥感技术对于天气条件适应性极强,可以根据自身周围管线调整光谱,完美适应周围的光线强度,无论在任何情况都能清晰完好的展示图像。营救人员通过无人机遥感技术,可以在营救的同时获得更多信息,对于地质灾害的灾情评估以及救援方案的制定有着较大帮助。

3.3对灾情进行准确评估

无人机遥感技术在获取到地面的相关遥感数据后,可以根据DOM以及红外信息对于图形进行拼接以及矫正,对于灾情进行更加准确和全面的掌握。遥感技术不仅能够检测地质灾害的表面信息,还可以通过这些数据信息对于地质灾害的体形,位置,程度进行自动分析并统计记录。根据系统自带的GIS软件对于该类数据进行叠加,自动计算出地质灾害可能造成的经济损失以及人员伤亡情况,同时也能根据此次地质灾害对未来该区域可能会发生的地质灾害进行预测和评估[5]。全方面多角度的对地质灾害近况进行较为精准的评估,这也是无人机遥感技术在地质灾害检测中的应用之一。

4无人机遥感技术的发展前景

无人机遥感技术在地质灾害监测中具有高精准度,灵活性极强等特点。与传统的航拍技术相比,无人机遥感技术有着更强的稳定性。因此在未来的发展道路上,可以加强对于无人机拍摄频率的提升,从而使无人机遥感技术的分辨率,尤其是在不良天气时,目前的无人机遥感技术仍有很大的发展空间。除此之外,对于无人机主机的硬件改良也要加快进程,通过更加轻巧的无人机主机,使其可以携带更多高科技设备,开创更加具有实际意义的新功能。现阶段由于无人机遥感技术刚起步不久,在于数据信息保护方面工作目前还没有进行完善,经过无人机遥感技术的深入发展,可能会发生数据盗窃,恶意影响无人机传感信号的事件发生。因此软件的开发还可以朝向抗干扰能力以及数据加密方面进行,保障无人机传输数据的安全性。5结论随着科学技术的发展,无人机遥感技术目前已经在我国地质灾害检测中得到了初步应用。通过无人机遥感技术给地质灾害监测带来了极大的便利,具有良好的发展前景。无人机遥感技术由简单的传感装置,任务载荷系统以及无人机主机三部分构成。通过这三部分的工作可以实现最快速度的高精准度测绘工作,应急救援工作以及地质灾害全面评估工作。无人机遥感技术有着巨大的开创潜力,希望通过本文可以对相关人士有所帮助,开创出更加新颖具有实际意义的无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用。

【参考文献】

【1】付海军.无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用[J].中小企业管理与科技旬刊,2017,15(7):90-91.

【2】刘媛,刘桂阁.无人机遥感技术在地质灾害中的运用综述[J].工程技术(全文版),2016,22(9):00322-00322.

【3】侯恩科,首召贵,徐友宁,等.无人机遥感技术在采煤地面塌陷监测中的应用[J].煤田地质与勘探,2017,18(6):102-110.

【4】聂鑫路,唐菲菲,朱钱洪.无人机遥感技术在城市轨道交通巡查中的应用[J].现代城市轨道交通,2017,15(10):58-61.

【5】肖武,胡振琪,张建勇,等.无人机遥感在矿区监测与土地复垦中的应用前景[J].中国矿业,2017,26(6):71-78.

作者:张里南;何君 单位:青海省第二测绘院

无人机遥感技术在地质灾害监测的应用责任编辑:张雨    阅读:人次