鄧云飛

（貴州省煤田地質(zhì)局一一三隊(duì)，貴州 貴陽(yáng) 550000）

高位地質(zhì)災(zāi)害主要有高位滑坡、崩塌等，這種類(lèi)型的災(zāi)害具有較強(qiáng)的突發(fā)性，同時(shí)災(zāi)害范圍較廣，突破性較大，經(jīng)常會(huì)帶來(lái)較為嚴(yán)重的人員傷亡事故。而貴州省處在云貴高原向廣西丘陵過(guò)度的地帶，地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，地形存在較大切割，加上極端天氣的影響，導(dǎo)致該省經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。因此對(duì)該省高位地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)應(yīng)對(duì)，保障居民健康。

1 輕小型無(wú)人機(jī)在高位地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

大于100m以上，肉眼無(wú)法識(shí)別、人難以到達(dá)；同時(shí)，剪出口遠(yuǎn)高于坡腳，此外，如果滑坡體前后緣相對(duì)高差較大的時(shí)候，在相應(yīng)條件下，則會(huì)形成高速遠(yuǎn)程滑坡，例如甘肅某鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在1983年出現(xiàn)一次高位滑坡，其前后緣相對(duì)高差高達(dá)300m，其中前緣臨空條件較高，當(dāng)這一災(zāi)害發(fā)生時(shí)，滑坡體的前緣為平移碎屑流運(yùn)動(dòng)，而后緣則為旋轉(zhuǎn)巖塊滑流動(dòng)運(yùn)動(dòng)，突然釋放巨大勢(shì)能，引發(fā)極大地震。

和傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)進(jìn)行對(duì)比，輕小型無(wú)人機(jī)在對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行排查過(guò)程中，具有較高應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。其具有較高分辨率，輕小型無(wú)人機(jī)可以從地面幾米高的位置，充分的分辨出地面影像，畫(huà)面能夠達(dá)到cm級(jí)，這就極大彌補(bǔ)了因?yàn)樘鞖庖蛩囟y以獲得的問(wèn)題，或者圖像分辨率較低問(wèn)題。同時(shí)其具有較高時(shí)效性，無(wú)人機(jī)可以及時(shí)獲得目標(biāo)排查位置的相應(yīng)數(shù)據(jù)資源，同時(shí)能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛娼K端，也可以在較短時(shí)間內(nèi)，促使整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的調(diào)查情況進(jìn)行匯報(bào)。輕小型無(wú)人機(jī)對(duì)相應(yīng)影響導(dǎo)入到電腦當(dāng)中，然后相應(yīng)處理軟件就可以直接對(duì)其進(jìn)行處理。整個(gè)工作過(guò)程僅需要幾天的時(shí)間，能夠有效減少重復(fù)勞動(dòng)，進(jìn)一步提高工作效率。

2 輕小型無(wú)人機(jī)的監(jiān)測(cè)流程

輕小型無(wú)人機(jī)主要監(jiān)測(cè)流程有，前期準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)獲取和后期處理。在前期準(zhǔn)備階段，主要工作內(nèi)容為飛行空域申請(qǐng)，飛行條件判定，其主要是結(jié)合氣象預(yù)報(bào)的實(shí)際天氣狀況，對(duì)起降場(chǎng)地進(jìn)行選擇，然后對(duì)飛行航線(xiàn)進(jìn)行設(shè)定等。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體獲取過(guò)程中，能夠執(zhí)行飛行，同時(shí)對(duì)關(guān)系到安全的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。后期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析階段，工作內(nèi)容有對(duì)圖像進(jìn)行拼接，同時(shí)進(jìn)行幾何校正，對(duì)信息進(jìn)行提取和分析。主要工作流程是：結(jié)合無(wú)人機(jī)搭載設(shè)備以及項(xiàng)目所提出的要求。以貴州某高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害為例，在對(duì)隱患進(jìn)行排查過(guò)程中，選擇高性能輕小型無(wú)人機(jī)飛行，在對(duì)外業(yè)進(jìn)行航攝過(guò)程中，一定要滿(mǎn)足航空管制規(guī)定，為其制定較為詳細(xì)的飛行計(jì)劃以及應(yīng)急預(yù)案，將比例尺控制在1:2000，要求數(shù)字正攝影像圖的精度為0.8mm，并且保障高程模型的輕度誤差在1.5以下，要求相應(yīng)設(shè)備以及相關(guān)軟件始終處于檢定合格的使用期限內(nèi)[1]。

3 輕小型無(wú)人機(jī)在高位地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

3.1 室內(nèi)準(zhǔn)備

輕小型無(wú)人機(jī)使用中，室內(nèi)準(zhǔn)備主要是為了提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率，主要任務(wù)是針對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行充電，針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害當(dāng)中的滑坡等作出初步規(guī)劃，能夠減少現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃時(shí)間，同時(shí)還能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行初次檢查，以防止具體操作現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中，難以解決故障問(wèn)題[2]。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

無(wú)人機(jī)具體工作過(guò)程中，必須要滿(mǎn)足快捷高效的特點(diǎn)，從而促使以上問(wèn)題得到解決。將安全工作作為前提條件，在實(shí)際工作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行確定，此后再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境，當(dāng)無(wú)人機(jī)在正式工作之前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行確定，此后結(jié)合實(shí)際環(huán)境，對(duì)無(wú)人機(jī)調(diào)查方案以及調(diào)查方式進(jìn)行確定。多數(shù)情況下，都需要使用自動(dòng)調(diào)查方案，借助無(wú)人機(jī)當(dāng)中的GPS技術(shù)，促使相應(yīng)系統(tǒng)能夠結(jié)合既定航線(xiàn)進(jìn)行自主飛行或者拍攝，通過(guò)這一方式，不但具備較大安全性與可靠性，還能夠在一定程度上提高拍攝質(zhì)量。在深山等不存在GPS的信號(hào)區(qū)域當(dāng)中，因?yàn)橄嚓P(guān)信號(hào)不是十分穩(wěn)定，因此必須要使用手動(dòng)調(diào)查方式，通過(guò)手動(dòng)操作形式，對(duì)現(xiàn)有調(diào)查位置開(kāi)展拍攝和飛行方式，但是采用這一方式的安全性以及拍攝質(zhì)量均不高。但是可以在一定程度上更加快速和靈活，如果災(zāi)害的范圍較小，則對(duì)這一方案進(jìn)行應(yīng)用。此外，不管采用何種調(diào)查方式，在進(jìn)行具體飛行之前，均需要設(shè)置相應(yīng)的控點(diǎn)，此后借助控制測(cè)量等方式，獲得較高精確度的三維坐標(biāo)，從而有效提升后期成果精確度[3]。

3.3 快速處理

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)完成之后，則對(duì)所拍攝的照片進(jìn)行快速處理。相關(guān)技術(shù)人員制定科學(xué)可行的應(yīng)急處理方案，然后結(jié)合整體地形和正射影像方面的數(shù)據(jù)，對(duì)照片進(jìn)行進(jìn)一步處理。開(kāi)展相應(yīng)勘察過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)和快速處理屬于重要環(huán)節(jié)，通常情況下，現(xiàn)場(chǎng)勘察工作需要一個(gè)小時(shí)，而進(jìn)行快速處理僅需要半小時(shí)，這一工作主要是在輕小型無(wú)人機(jī)傳感系統(tǒng)后，可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)，獲得高清影像數(shù)據(jù)，最后對(duì)其進(jìn)行應(yīng)急處理。

3.4 案例分析

利用輕小型無(wú)人機(jī)對(duì)高位地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查，針對(duì)那些人員不能達(dá)到的位置，可以借助無(wú)人機(jī)航拍方式進(jìn)行輔助調(diào)查。以貴州某地區(qū)為例，該地區(qū)為高位地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)區(qū)域，因?yàn)樾逼潞投钙卵虏课惠^多，而這些陡崖的植被生長(zhǎng)較少，裸露出大量的基巖，同時(shí)斜坡比較陡峭，人員難以達(dá)到。因此，相應(yīng)工作人員對(duì)其進(jìn)行排查，而無(wú)人機(jī)航攝在這一工作中占據(jù)著重要地位。無(wú)人機(jī)可以從遠(yuǎn)到近的航拍，對(duì)整個(gè)山體從遠(yuǎn)處進(jìn)行觀看，分析人口分布情況和陡崖位置存在的關(guān)系，明確航攝的目的，從近處觀看陡崖的孕災(zāi)裂隙，檢查危巖體的具體發(fā)育情況。針對(duì)一些重要隱患點(diǎn)而言，需要進(jìn)行1:2000的地質(zhì)災(zāi)害測(cè)繪，清晰檢查地質(zhì)災(zāi)害基本特點(diǎn)和存在的危害性[4]。

在工作過(guò)程中，針對(duì)那些危險(xiǎn)性極大，危害性也極大的、典型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)作出無(wú)人機(jī)航攝，尤其在進(jìn)行下一步自動(dòng)化監(jiān)測(cè)過(guò)程中，需要對(duì)隱患點(diǎn)進(jìn)行航測(cè)。針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育比較密集的地區(qū)。在貴州省，地質(zhì)災(zāi)害的典型性，充分反映出該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特點(diǎn)。借助相應(yīng)規(guī)劃航測(cè)，可以獲得較高分辨率的正射影像，此后針對(duì)一些重要點(diǎn)，需要結(jié)合不同形式的災(zāi)害類(lèi)型和地形地貌條件等，獲得傾斜攝影測(cè)量影響。使用無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件，構(gòu)建起關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害的三維正射影像圖（DOM）、數(shù)字地表模型（DSM）等。通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行航攝，所得結(jié)果可以相對(duì)直觀并真實(shí)的對(duì)隱患點(diǎn)具體情況進(jìn)行反應(yīng)，其中成果圖為3D影像圖，突破了傳統(tǒng)的2D成果圖局限性，同時(shí)該成果得到了十分廣泛的應(yīng)用，采用無(wú)人機(jī)輔助災(zāi)害調(diào)查，還可以將設(shè)備隱患排除。開(kāi)展用電監(jiān)測(cè)，應(yīng)對(duì)私自接入電網(wǎng)的小企業(yè)和個(gè)人進(jìn)行罰處和警告，控制好容量增加的情況，減少變壓器過(guò)載情況的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，輕小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，突破傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)使用過(guò)程中的局限，能夠通過(guò)高清影像，展示相應(yīng)地質(zhì)情況，技術(shù)人員對(duì)圖像進(jìn)行處理分析，獲得地質(zhì)情況相關(guān)數(shù)據(jù)，最終判定是否有可能會(huì)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，提前預(yù)警，減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。