无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用

付海军

【摘 要】在先进科学技术的支持下，社会各个行业的发展得到不同程度的提升。近几年来，无人机遥感技术的研发和应用，为地理和地质的测绘提供了重要的技术支撑。基于地质灾害对人们的生活带来极大的影响，为了更好地掌握地质灾害发展的真实状况，对其进行全方位的监测成为工作的重点。论文从介绍无人机遥感技术系统组成和特征的角度着手，对其在地质灾害监测中实际应用予以分析，旨在促进无人机遥感技术在地质灾害监测中的广泛应用。

【Abstract】With the support of advanced science and technology， the development of various social industries has been improved to varying degrees. In recent years， the research and application of UAV remote sensing technology provides important technical support for the mapping of geography and geology. Based on the great impact that the geological disasters broght to people's lives， in order to master the real situation of the development of geological disasters better，to carry out a full range of monitoringit is the focus of the work. therefore， this paper introduced the composition and characteristics of UAV remote sensing technology system and analyzed its practical application in geological hazard monitoring， which aims to promote the application of remote sensing technology in geological hazard monitoring.

【关键词】无人机遥感技术；地质灾害；灾情区域监测

【Keywords】 UAV remote sensing technology； geological disasters； regional disaster monitoring

【中图分类号】P231 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0090-02

1 引言

在对地质灾害区域进行检测的过程中，传统航拍的方式不仅时效较低，同时空间的分辨率相对较低，从整体的视觉效果方面进行观察得知，其综合效果较差。随着科技的进步，人工智能化水平加强，无人机技术得到了广泛应用与发展，从单纯的军事用途逐步应用于民用及商用，为人们的生活和工作带来了较大的便捷。由于地质灾害对人们生活产生极大的影响，掌握地质灾害发展的真实状况能在一定程度上降低灾害的不良影响。因此，本文主要从以下几个方面进行论述。

2 无人机遥感技术简介

2.1 无人机遥感系统组成

在无人机遥感系统当中，主要划分为三大部分：

①地面系统。该系统中主要包含了地面辅助设备、地面监控分系统、起飞着陆系统的地面部分、遥控遥测系统地面部分以及地面遥感测站等。

②任务载荷。该系统中主要包含了火控系统、目标探测系统以及武器外挂系统。而目标探测系统中又分为光电系统、雷达系统和激光测距。

③飞机系统。无人机遥感机因飞行的灵活性、适于低空飞行作业和操作便捷等特点，飞行过程中能获取高分辨率的成像，在测绘领域当中得到广泛的应用[1]。

2.2 无人机遥感技术的特征

通过上文的简介得知，无人机遥感技术的应用能改善传统航拍的影像效果。在其实际工作中，无人机遥感测绘一般以无人机为主要载体，并携带相机和传感设备作为辅助，能准确快速地完成低空小范围区域高精度的测绘作业，其主要优势是应用范围大，投入成本低，这些特点使得其具有的优势多于有人机测绘。

此外，无人机遥感技术具有的另一特征是对测绘数据和信息高效处理的能力，无人机遥感系统的测绘作业以遥感数据为主，此系统精准空间分辨率高，时效性强，测绘周期短，同时相对于测绘数据而言主要是对影像数据的处理研究。依据一般无人机技术特点优势而言，对影像的处理包括影像匹配、像素处理以及正摄纠正等。对数据和图像的处理技术使得到结果的真实性较高[2]。

3 无人机遥感技术在地质灾害检测中的应用分析

3.1 快速测绘

在采用无人机遥感技术时，由于其和传统测绘方式相比，最大的特征是具有灵活机动的飞行特征，无人机的飞行速度较快、重复周期较短，能在短时间内实现所要拍摄的图像，同时能达到短周期内重复进行拍摄，应用这样的检测方式对地质灾害发生地区产生的影响相对较小，能起到对灾情动态检测的作用。辟如，六旋翼无人机在鲁甸地区地震中的应用，拍摄的速度为72次/s，拍摄的精度高达40mm。由于无人机的可操作性较强，参与操作的人员只需要在短时间内进行专业的培训，便能开展正常的测绘工作。对地震灾区进行无人机测绘的结果如图一所示。从测绘效率的角度得知，在测绘活动开展的第一次飞行的7min内，完成测绘的面积为100000m2；从测绘精准度的角度而言，精準度达到40mm，通过对图片的观察能清楚地看到树木的纹理分布；依据测绘可视化的角度，处理并合成的影像数据可以从电脑上清楚地看到地质灾害区域的俯视图和仰视图，从不同角度访问全面地了解到灾区的真实状况，这对灾情影响范围的控制和救援工作的开展提供了切实可行的参考。

3.2 地质灾害排查测评

通过采用无人机遥感技术，得到了相应的影像数据，提取灾区地质状况的二维和三维的图像，实现了对灾区地质地貌的全面展示。在对地质灾害程度进行测评时，无人机遥感测绘技术作为数据的主要来源，能够充分地利用GIS技术，针对地质灾区的内地质条件、气候预测还有植被破坏的程度等方面的内容予以专题图的绘制，采用GIS对空间分析的能力，来对地质灾害区域进行等级评定，为地质灾害区域将要发生灾害次生的类型、规模以及区域等方面的信息予以全面的标识，这样等级评定，对后续救援路线和资源的分配具有重要的作用。

4 无人机遥感技术未来发展前景探究

在先进科学技术的支持下，无人机遥感技术得到较好的发展与应用，在地质灾害监测中，由于其自身具有灵活和精准度高的特征，在未来的发展中强化软件性能在很大程度上提升测绘的技术。硬件方面，无人机自身飞行具有稳定性、抗逆性，影像拍摄的频率得到很大的提升。从而提高影像获取的硬件支撑能力，尤其是在空间分辨率方面和对不良天气的抵抗力方面能得到适当的提升。对无人机硬件方面的改良主要是为了获取高精准度和低噪点的影像与数据，进而节省后续对图像处理的成本和时间。对于软件开发方面，最主要的发展方向是研发抗干扰能力和数据加密技术能力的提升。

5 结论

通过本文的论述得知，无人机遥感技术具有较强的灵活性和较高的精准度，在对灾区地质进行监测和地貌测绘方面，与传统的航拍和有人机相比，性能较好，生成的三维模型更真实。在此次的研究中，对无人机遥感技术应用在地质灾害监测中快速测绘、三维建模、地质灾害排查测评的分析，充分证明了该项技术具有的优势。本文最后对无人遥感技术未来发展的前景进行了分析，望此次研究的内容和结果为地质测绘技术的应用起到参考性的作用。

【参考文献】

【1】王帅永，唐川，何敬，等.无人机在强震区地质灾害精细调查中的应用研究[J].工程地质学报，2016，09（04）：713-719.

【2】张启元.无人机航测技术在青藏高原地质灾害调查中的应用[J].青海大学学报（自然科学版），2015，08（02）：67-72.