无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用

翟代廷

（山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队，山东 泰安 271000）

现代无人机技术已经在军用、民用等各个领域得到了广泛的应用，随着科学技术的进一步发展，基于无人机的巨大优势，相信无人机遥感技术将带给人们生活和工作更大的便利。由于地质灾害对人们的生活影响巨大，因此实时掌握地质灾害区域的真实情况显得尤为重要，使用无人机遥感技术可以有效监测地质灾害，大大降低其不利影响，其技术特点超出了其他监测方法的范围，因此，无人机的遥感技术得到了相关从业者的广泛支持和应用。

1 无人机遥感技术

1.1 无人机遥感系统

无人机遥感系统主要包括地面，空中和数据处理三部分。其中地面部分和空中部分是其关键所在，地面部分主要由地面显示系统、地面控制系统和地面指挥系统组成，空中部分主要由空中传感系统、空中控制系统和空中指挥系统组成。

无人机遥感系统还包括轨道规划系统，轨道规划要求对无人机飞行地点、飞行性能、飞行速度和飞行要求等各方面综合考虑。一旦路线规划完成，则将特定轨道数据传输至地面控制系统和空中控制系统，并进行有效控制。较高技术水平的遥感系统还可以完成实际环境差、任务复杂的监测应用。另外，无人机遥感系统获取的遥感数据还可以传输至地面控制系统或空中控制系统进行数据分析，处理和加工。

无人机遥感技术是无人机技术和遥感技术的完美融合。首先，无人机遥感技术成本相对较低、操作方便快捷、风险小、安全性高、适用范围广，效果好。其次，无人机遥感技术有三个部分：空中、地面和数据处理，三者有机结合可以实现更好的监测控制和数据分析。

1.2 无人机遥感技术的特征

在实际应用中，无人机遥感测绘是以无人机为工作平台，装载相关的辅助工具，如摄像头和传感装置。它可以准确、快速地完成低空和小区域的高精度测绘工作。与传统航拍相比，无人机遥感技术应用效果更好！

另外，无人机遥感技术还能够有效处理测量数据和信息。无人机遥感测绘主要依据遥感数据，遥感系统不仅时效性强，而且具有高分辨率，测绘时间短和更好的图像数据处理特点。根据通用无人机技术的优点，通过图像匹配、像素处理和正设纠正等图像处理方法，结果更加真实。

2 地质灾害的危害

地质灾害是由于人类活动或一些自然地质作用造成的灾害性地质事件。如今，随着人类活动范围越来越大，越来越频繁，现代地质灾害也时常发生，人们的生命健康和财产安全都遭遇到巨大的伤害。地质灾害主要有泥石流、塌方和山体滑坡三种：

①泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。②塌方，是指建筑物、山体、路面、矿井在自然力非人为的情况下，出现塌陷下坠的自然现象。近年来，由于过度开采使用地下水，很多地面存在塌陷现象，导致地质灾害等级出现逐年上升趋势[1]。③滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象，滑坡会严重危害工农业生产发展。

3 无人机遥感技术的发展现状

20世纪初，无人机技术就已经应用于军事领域，但由于当时技术条件所限，在很长一段时间停滞不前，应用范围和应用领域都极其有限。随着现代科学技术的发展，各种新材料新技术的涌现，现代无人机技术得到了长足的进步和广泛的应用。目前，随着红外线技术、雷达技术、多光谱技术等在无人机遥感技术中的应用，相信无人机遥感技术将会在更广泛的领域发挥重要作用[2]。

4 无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用分析

（1）快速高效且实时的测绘。相比于传统测绘方式，无人机遥感技术具有高度的灵活性和可操作性。能够快速重复的拍摄灾区动态图像，不会受到灾区恶劣环境的影响，为监测灾情，控制灾情走势提供了丰富的资料和参考依据。40mm测量精度，观察图像可以清晰地看到树的纹理分布和细枝；根据测量角度，计算机合成的图像数据可以从各个不同视角观测地质灾区的实际情况，为控制灾情，开展救援工作提供实际参考。

（2）地质灾害排查测评。通过无人机遥感测绘技术，可以全面获取所需要的灾区数据资料，根据灾区地质条件图像，分析灾害的地质特征和类型。在评定地质灾害程度时，根据地质灾害区的地质条件，可以重点利用GIS技术绘制气候预测专题图和植被破坏程度，并对地质灾害区进行排序，全面识别地质灾害区域发生的次生灾害的类型、规模和面积。该评级在随后的救援路线和资源分配中起重要作用。

（3）地质灾害应急中的应用。如果某地区发生地质灾害，一旦交通和电力设施被破坏，很可能会发生信息中断。在这种情况下，第一时间获取灾区的真实情况是非常重要的。除灾害情况预测外，无人机能够第一时间将灾区信息数据传递给外界。为相关专家制定灾害应急预案和救援计划，防止灾害进一步发展提供真实有效的数据支持。

（4）地质灾害监测。目前无人机遥感技术已经应用于地质灾害监测。通过无人机在地质灾害区实地获取的各种影像资料和图片数据，能够对该区域的地质问题和生态问题进行有效监测，并且将各种信息综合分析处理之后，还可以预测灾害程度以及所产生的影响。无人机可用于拍摄矿难，在灾区进行测绘工作，并通过详细分析传输的数据和其他信息自动计算土方量。这可以有效地帮助矿区开展安全生产工作和转移工作。

5 结语

根据本文的描述，我相信您对无人机遥感技术及其在地质灾害监测中的应用有了更深入的了解。无人机遥感技术风险低、安全性高、操作方便、灵活性高、精度高。与传统的有人驾驶飞机和航空摄影相比，性能更加突出，生成的3D模型更加逼真。本文重点分析了无人机遥感技术在地质灾害监测过程中的快速测绘、灾害排查测评、地质灾害应急应用和地质灾害监测等方面的优势。本文抛砖引玉，希望无人机遥感技术在未来地质灾害监测中有更广泛的应用，并发挥更重要的作用。