无人机遥感在抗震救灾中的应用

于婉婷

（辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁沈阳 110032）

随着科技发展，新型无人机装备在重大灾害中大量使用，并发挥出极大作用。通过灾后航空影像，可实现灾区遥感解译与评估分析，通过对比分析，准确获取城镇内倒塌的房屋、损坏公路与桥梁、堰塞湖、泥石流、滑坡等灾害类型，全面了解地面分布的实际情况，将初步勘查后获取的灾情上报给国家救灾部门。分析航拍数据之后，通过软件把这些航片绘制成地图，为相关部门提供准确的依据，为救灾、灾后重建提供良好基础。

一、无人机在灾情监测中的作用

从近年来气象观测的结果分析可以发现，自然灾害事故发生率较高，频繁出现的自然灾害给人们的生命与财产安全产生严重威胁，影响人类社会的发展和进步。因成本、气候条件等方面要素的影响，传统卫星遥感及载人飞机能达到空间信息数据的应用需要，测绘无人机系统有明显优势，满足复杂地形条件、恶劣天气环境的飞行需要，并在规定的区域范围内执行飞行任务，如高污染、高辐射、高风险区域依然可准确完成各项任务，不会影响任务执行的效果。因此，研发出多用途测绘无人机系统可以实现灾情的监测与评估，对于保障人们的生命安全有着重要的价值和意义。

通过无人机飞行可以快速掌握大范围的灾情状况，任何条件下都可以飞行，随时做好灾情的监测，这是无人机的主要优势。无人机应用到抗震救灾中有非常好的效果，短时间内实现影像拼接、纠正以及翻译处理。低空遥感可获取完整的影响，并具备较高的分辨率。对灾害区域范围内进行图像的增强处理，可掌握全面性地理信息，合理分析评估灾情，让救援工作顺利实施。

二、无人机快速勘察机理

测绘无人机在我国的测绘领域应用较大，且技术成熟，主要特点是小型化、稳定性强、系统集成效果好、快速自动化等优势，已实现自主设计和制造。当前，无人机航空摄影测量较为常见，飞行前要根据航空摄影的规范和标准开展航线设计，并按规定航线飞行，从而获取相关影像信息。

对比野外采集测量方式，无人机测绘成本较低，工作效率高、数据准确性高，在安全性、操作方便性上更具优势。在灾害应急响应过程中，为快速获取灾后的道路、桥梁等基础设施信息，可及时改进和调整，让救援活动顺利开展和落实，并掌握足够的航空摄影信息，沿着道路飞行，在飞机进入到城镇上空后，通过盘旋飞行方式掌握全部地面信息。并对无人机飞行数据展开全面分析，使航线规划更具科学性，飞行轨迹也符合要求。

三、无人机数据处理

1.数据处理主要步骤

以生成的数字正射影像作为根本，通过应用常规遥感分类与人机交互半自动提取，对于对象搞空间分辨率遥感影像之下可直接掌握必要的灾害信息提取基础信息，如影像分割会形成影像对象，并利用计算机形成各种灾害的特征信息，如光谱、纹理、空间等，实现建筑物识别和分析；根据目前的变化检测技术可实现信号数据的自动化提取，通过数字摄影测量的方法可以实现灾后立体影像特点，形成灾后的立体图像形式。

（1）定向。测量中容易发生的光学畸变差，主要是在物镜系统设计、制作、装配误差等方面分析所导致的影像偏离，会对结果准确性产生影响。内定向要根据光学畸变差、CCD排列误差等遥感器缺陷实现单幅影像纠正，实现校正处理。针对外定向，主要是在相机瞬间姿态变化分析，如相机中心位置、姿态数据等。

（2）正射影像镶嵌。在航空影像进行了内定向、外定向、正射影像纠正等后，可将其直接设置到坐标系内，并通过软件实现自动拼接处理，在测区范围内会形成一幅全区域范围内的影像图像。

（3）遥感地质解译。通过航空遥感数据信息实现地质灾情数据全面分析，是无人机测绘应用的目的，所以要结合运行的需要，实现遥感地质解译，以满足无人机测绘的要求。

2.地质灾害解译

地质灾害遥感和其他的遥感技术有很大的差异，并不能根据色彩、色调、纹理等方面进行解译灾害体，需要以某些灾害地质学特点以及形态方面掌握灾害体的各项基本信息，能了解到地震灾害的具体情况。利用震中、周围区县灾害等方面的次生灾害航空影像解译与判读，初步确定了次生灾害，主要分为崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等几个类型。

无人机飞行相对较低，拍摄的影像文件分辨率较高，通过快速镶嵌拼接之后形成各项影像资料信息，打印出具体图像，也可直接通过计算机解译与判读，快速掌握灾区实际情况，作出详细勘察和分析。对于某些地震产生的严重滑坡、泥石流、崩塌等，需通过人员监督、人机交互的方式获取全部地震灾害信息。

四、应用成果

无人机遥感技术应用到应急系统内效果较好，可实现震前检测、震中分析、震后规划等方面的应用。通过组织力量了解灾后的具体情况，对震后的各个区域进行规划与设计，为灾后重建提供良好的基础。

对地震灾害影响范围报告进行评估和分析，合理确定分析标准，明确哪些是严重受灾地区，哪些是一般灾区，为规划方案的确定提供基础。

在地震影响范围内进行详细划分，实现宏观规划和统计，体现出遥感技术在宏观全面、定量化分析的优势，实现定点调查和分析，获取准确、全面的数据信息。

利用无人机遥感测量技术，可给应急响应提供完善的数据信息，利用高分辨率的正射影像图直接掌握震区灾情的实际情况，给救援提供完善、准确的各项数据信息，为制定详细救援计划，合理做好人员调度和利用提供参考依据。如正射影像图可以直接测量损坏道路、桥梁的长度；正射影像和等高线叠加能够直接掌握灾区的地形条件，给后续的灾后重建和规划提供基础。