测绘地理信息在应急测绘中的应用

赵国庆

（江苏新亚勘测设计有限公司，江苏 苏州 215000）

0 引言

针对各类突发性事件，测绘部门负责获取和制作灾区影像图，为后续重建工作提供保证。国务院于2015 年在相关文件中明确应急测绘是测绘地理信息发展主趋，更是突发事件救援的核心构成。为保证各类突发事件的救援服务体系完善，需充分发挥测绘地理信息优势，提供可靠数据。

1 应急测绘体系架构

应急测绘体系主要包含三大模块，即数据收集、数据分析及信息服务，不同模块呈现的特征规律不尽相同，承担的职责不一。首先，数据收集。信息数据收集的完整性、可靠性与最终应用成效密切相关，需充分联合航天遥感、外业数据等完成数据收集，并动态化完成数据传输，最终将数据反馈至处理中心。其次，数据分析。数据分析作为重要环节，应积极应用各类先进技术，在短周期内完成大体量数据处理加工作业，最终输出以应急测绘成果呈现。最后，信息服务。应将初期应急测绘收集、处理与加工的信息发布在信息平台上，促使应急部门第一时间获取应急测绘数据，用于各类工作处理。突发事件发生之后，为进一步有效减少各类灾害带来的损失，应及时成立相关部门，明确职责，有效开展测绘应急保障工作，启动紧急预案，将现下测绘成果实时传递至应急部门。开展该项工作的同时，测绘应急队伍要入驻现场，获取精确度更高、范围更广的数据，并对其进行实时处理，形成高质量应急专题图，为应急部门各项工作开展提供保证。图1 为应急测绘流程图。

图1 应急测绘流程

2 测绘应急保障关键技术

2.1 天空地一体化数据快速采集

2.1.1 航天遥感数据采集

航天遥感数据采集主要依靠卫星、航天飞机，航摄飞机飞行高度一般为10 km，陆地卫星的卫星轨道高达910 km，可短周期内获取大量信息。航天遥感数据采集主要包含以下特征。一是收集效率高、用时短。卫星可动态化获取历经区域内的数据，并保证数据实时更新，这是航摄和人工实测无法比拟的。二是数据获取受限少。若处于各种条件复杂区域，如沙漠、沼泽等地区，可选用航天遥感技术进行数据采集，其不受空间及地面条件限制，能够高效、便捷地获取各类资料信息。图2 为基于天空地一体化的航测遥感数据采集流程。

图2 基于天空地一体化的航测遥感数据采集流程

2.1.2 航空遥感数据采集

航空遥感主要应用无人机或小型飞机完成数据采集工作。航空遥感一般处于海拔12 km 以下的大气层，主要包含两种类型，即气球、飞机。其中，飞机可划分为3 种形式：针对低空飞机，其飞行高度不超过2 000 m，应用其可获取大、中比例尺遥感图像，直升飞机可低至10 m，遥感实验时飞机在1 000～1 500 m高度范围内飞行；中空飞机高度处于2 000～6 000 m，遥感实验时飞机高度超过3 000 m；高空飞机高度处于12 000～30 000 m，有人驾驶飞机时处于12 000 m，无人机可达到20 000～30 000 m 高度。低空遥感可动态化完成数据传输，获取精准的遥感图件，耗时较短，能全方位明晰现场具体状况，可为灾害提供及时、完整的数据信息，促使灾害处理过程中的决策更具精准性。

2.1.3 地面激光雷达数据采集

激光雷达数据采集系统技术指标包含以下内容：其实际最高脉冲频率为820 kHz，最大扫描频率为200 Hz，激光可测的实际距离精度为处于100 m 范围内，实际距离精度优于10 mm。该系统自带相关的天线，其实际通道一般不低于500 个，同时可支持北斗数据等。其后处理位置实际精度为水平方向小于等于3 cm，垂直小于等于5 cm；横滚小于等于0.008°，航向小于等于0.003 8°。

2.2 测绘应急数据快速处理技术

测绘应急数据高效处理需多个软件系统作为支撑，将多元化信息数据汇总整合，形成可应用的测绘数据成果。一方面，遥感影像一体化测图系统主要应用摄影测量技术完成物体自身位置、形状等信息恢复，可迅速处理点云、三维模型等数据。另一方面，应急快速制图系统主要应用线下数据成果层面，综合性考量测绘应急数据，及时高效提取数据中的核心地物数据信息，完成编辑之后与线下数据融合处理，最终将其数据转化成获取的应急图件。

2.3 地理信息平台数据服务

地理信息平台内部包含多种地理信息资源，平台中数据类型较多，主要包含以下几方面。①地形图数据。地形图作为地理信息基本数据之一，普遍适用于规划、国土等部门设计中，用以解决应对各类突发事件，可通过地形图明晰灾害发生过程中完整的地理信息。②电子地图数据。电子地图数据较多，包括影像地图矢量及影像数据，需严格按照相关规程要求进行合理划分及配置，最终形成完整的矢量数据和影像数据集，发布在部分互联网和公众展示系统上。电子地图矢量数据集的数据源包含多个，如1 ∶1 000 000、1 ∶250 000、1 ∶50 000、1 ∶10 000等，为满足不同用户群体需求，需按照相关要求完成数据集分级，并通过多元化服务呈现在系统上。表1为矢量分级数据集命名方式。③地理实体数据。根据地物性质不同，可将地理实体数据划分为多个类型，为应急事件发生后分析周围状况提供数据信息，帮助相关人员有计划地进行决策部署。

2.4 虚拟现实应急应用

虚拟现实技术应用主要基于计算机，结合初期各类数据，高度模拟各类虚拟事件。其内部可为使用者提供多种服务，可实时观察三维空间内的事物。虚拟现实技术应用中，需与其他技术融合应用，为日常应急强训创设良好的条件，促使演练更接近真实事件状况，科学组织人员进行正确的响应，进一步降低演练中的实际投入成本。图3 为虚拟现实用于应急指挥的无人机模型。

图3 虚拟现实用于应急指挥的无人机模型

3 测绘应急保障案例分析

以某省测绘应急保障为例，其主要为抗震救灾提供全方位帮助。以地理信息应急监测平台为基础，与应急指挥中心形成联动，并利用卫星反馈实现数据共享，完成测绘应急保障体系。该测绘应急保障体系主要应用多项系统和数据，及时到达现场，实时获取现场实际状况，并将其反馈至指挥中心。应急监测移动平台间可利用卫星进行信息传输。同时，测绘应急指挥中心与省政府、厅局进行动态化交互，实现信息数据共享。该省测绘应急保障体系在不断实践中得以检验及完善，为应急部门提供完整、精准的地理信息服务，在灾情系统性分析、重建、救援抢险等工作中发挥了重要价值。例如，某区域内测绘应急保障部门全方位监测污染源头，地理信息局配备多项测绘应急装备，构建完善的测绘应急保障体系，提高测绘应急服务能力。地理信息局和应急办密切配合，多次开展联合演练工作，在处理环境污染事件中，应用卫星航天遥感和低空航测技术动态化监测环境污染状况，并实时将资料数据传输至监测中心，为突发事件指挥决策提供支撑。

4 结语

测绘地理信息技术的应用能够为应急突发性事件处理提供可靠的保障。现代测绘地理信息技术在多方面不断发展进步，因此要充分应用各类先进技术，实现地理信息数据和应急指挥平台联动，为管理决策更具精准性提供支持。