无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用分析

赵淑玲，王泽，王晓娜

（黑龙江第三测绘工程院，哈尔滨150086）

1 引言

我国也是地质灾害发生频率比较高的国家，无人机遥感技术的使用有效提高了地质灾害监测能力，其技术特点是其他监测方式所无法达到的，这也使得无人机遥感技术越来越受到相关行业人员高度青睐的原因之一。

2 无人机遥感系统

无人机遥感系统主要可以分为三个部分，分别是：地面部分、空中部分和数据处理部分。在这三个部分中，地面部分和空中部分是最为主要的，也是最为关键的两个部分。地面部分主要包括地面的控制、指挥以及显示等方面的系统，空中部分主要包括空中的控制、指挥、传感等方面的系统。

无人机遥感系统同时也包括航迹规划系统，航迹规划系统的主要作用是进行飞行轨道的规划，也就是飞行地点、飞行速度、飞行性能、飞行要求等。航线规划完成后会将具体的航迹传递到地面和空中控制系统，然后再进行地面和空中的航迹控制[1]。无人机上所安装的传感器系统的主要作用是获取遥感信息，呈现遥感影像。传感器系统所应用到的设备包括很多，例如数码相机、雷达等，将这些技术结合在一起，就可以形成一个相对比较完善，技术水平比较高的遥感系统，可以满足复杂性比较高，实际环境比较恶劣的监测应用。另外遥感系统获取数据后，可以将数据资料传递到空中或者地面控制系统，进行数据的分析、处理以及加工等工作。

无人机遥感技术实际上是无人机技术和遥感技术的有机结合，将这两种技术有效结合在一起，可以达到更加完善的技术效果和应用效果。首先无人机遥感技术的成本比较低，操作起来方便快捷，风险性小，安全性高，应用的范围比较广泛且效果良好。其次，无人机遥感技术有空中、地面、数据处理三个部分，这三个部分的有机结合能够更好地进行监测控制与数据分析，从而提高监测效率和效果。

3 无人机遥感技术发展现状

无人机技术出现于20世纪初，最早应用在军事领域。由于受到技术方面的限制，无人机技术的发展比较缓慢，并且长期没有实现广泛应用，没有扩展应用领域。在现代化技术高速发展的今天，我国无人机技术的也得到了快速的发展与提高，除了在军事领域中取得了良好的作用效果，获得了巨大优势之外，还将无人机技术引入到测绘和科研等方面。与世界发展水平相比，我国无人机技术虽然仍然存在一定的局限性和落后性，但是正在逐渐走向成熟，逐渐朝着世界先进水平而不断努力。当前，无人机技术和遥感技术结合迅速发展起来，并且在许多领域中都发挥着至关重要的作用，红外线技术、雷达技术、多光谱技术等都实现了在无人机遥感技术当中的应用，并且具有高度的实际应用价值。

4 无人机遥感技术的特征

无人机遥感技术不仅能够进行影像的拍摄和获取，还能够进行数据的传递和分析处理，这与传统的影像技术和效果是大不相同的。在实际应用中，无人机遥感技术可以进行测绘工作，利用相机技术和传感等技术来完成一定区域内的测绘工作，具有低成本、高精度、广范围的特点。

无人机遥感技术的另外一个特征就是对于测绘数据有关具体信息的分析和处理功能。无人机遥感技术拥有比较强大的测绘系统，它所测绘出来的图像、数据等信息有着比较高的准确度和分辨率，并且能够利用极短的时间完成整个区域周期的测绘工作，同时还能实现对数据的分析与处理，这是其他技术所无法达到的功能[2]。另外，无人机遥感技术所测绘出的图像和获得信息有着一定的实效性，其真实程度相对比较高。

5 无人机遥感技术在地质灾害检测中的应用分析

5.1 快速测绘

无人机遥感技术具有快速测绘的特点。与传统测绘方式相比，无人机具有一定的灵活性，可以自如地在空中飞行，并且飞行速度、高度等都可以进行实时操控，此外，无人机飞行速度比较快，可以利用更少的时间拍摄更多更真实的图像，同时还可以对某一特定地区进行多次重复的拍摄，获取更多的资料以及信息。通过这种方式就可以实现对发生地质灾害的地区进行实时动态的监测，提高监测效果，确保灾区灾情在可控范围之内。另一方面，这种监测方式通常不会受到灾区恶劣环境的影响，可以在小阻力的情况下进行地质灾害监测[3]。以鲁甸地区地震灾害的监测为例，就采用了无人机遥感技术。该无人机拍摄的速度为72次/s，拍摄的精度高达40mm，取得了良好的监测效果。无人机具有比较强的可操控性，并且操作简单快捷，有关工作人员只需要花费一小部分时间就可以完全掌握无人机操控技术，进行灾区的现场测绘与监控。当工作人员完成了测绘工作之后就可以将图像等信息传达到地面部分，进行接下来的数据分析、处理等工作，另外通过无人机所拍摄的图像可以真实清楚地看到灾区全方位的灾情图，从而快速帮助有关人员了解灾区状况和灾情程度，以根据现场实际情况制定救援方案，采取一系列的救援措施。由此可见，无人机遥感技术的测绘技术对于地质灾害的监测作用是不容忽视的。

5.2 地质灾害排查测评

通过无人机遥感技术可以快速获得灾区的图像，对于图像数据信息进行分析和处理就可以得到全方位的灾区图片，展示出真实的灾区现场情况。因此无人机遥感技术可以作为地质灾害排查测评的重要依据。通过无人机遥感技术对地质灾害进行监测时，再通过GIS技术对灾区的破坏程度、地质条件、伤亡人数、气候预测等信息进行专门的绘制，并进行信息分析，通过这种方式就可以实现对地质灾害的测评，确定灾害状况、灾害等级、灾害类型、发生灾害次生的可能性等信息。这些信息的获取和分析将有利于救援工作的开展，有利于实现救援资源、救援方式、救援人员的合理优化配置。

5.3 地质灾害监测中的应用

近几年来我国开始使用无人机遥感技术来进行地质灾害的监测工作，通过对无人机所获得的各种信息、图像等数据可以有效完成对地质问题、生态问题等方面的监测，并且预测灾害程度以及所产生的影响。例如，对矿区灾害的监测就可以采用无人机遥感技术。利用无人机可以进行矿山灾情的图片拍摄，进行灾区测绘工作，同时通过对传递的数据等信息的详细分析可以自动计算土方量，从而能够有效帮助矿区进行安全的生产工作和转移工作。

5.4 地质灾害应急中的应用

当某一地区发生地质灾害的情况下，就非常容易出现信息中断、交通破坏等现象，因此在这种情况下最为重要的工作内容就是获取灾区的真实、详细的现场信息。利用无人机技术可以打破传统的测量模式，通过对无人机的操控就可以实现对灾区现场的图片获取、进行现场测绘，以及灾情的预测等，可以第一时间将灾区的信息数据传递到外界。除此之外，无人机传感技术还可以对灾情进行进一步的分析与处理，预测潜在的危险或者可能发生的次生灾害，从而为有关专家制定救援方案和灾害应急方案提供真实的数据基础，防止灾害的进一步发展扩大。

6 结论

在地质灾害的监测应用中，无人机遥感技术体现出了高速度、高精度、高灵活度、高真实度等特点，可以及时准确地进行灾害监测，传递灾害数据信息，并且具有较高的安全性，为人们进行灾区的监测控制提供了便利。在未来的发展过程中，无人机技术将会实现质量更佳的数据采集，无人机飞行功能和抗气流的功能将会得到进一步提高，从而更好地造福于人类社会。