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行業(yè)應用丨地質(zhì)災害勘測空中“利器”：無(wú)懼復雜地形，無(wú)人機勝在精準高效

2023-07-25

地震，作為地質(zhì)災害中破壞力最強的形式之一，兼具高破壞力與難預測性，其后引發(fā)的次生災害，更是讓人不寒而栗。就拿最常見(jiàn)的山體滑坡來(lái)說(shuō)，即便是受到小振幅的地震影響，也容易讓原本不穩定的巖土體結構形成坍塌，一旦不注意防范將會(huì )大范圍摧毀農田、房舍，毀壞森林、道路設施，造成巨大的生命財產(chǎn)、經(jīng)濟損失。

以川西一處地災高發(fā)地為例，該一級地災隱患點(diǎn)位于汶川縣龍溪溝地處四川省西北部、川西北高原和阿壩藏族羌族自治州東南部，一直活躍在我國最大的地震帶上，頻繁的地震活動(dòng)令坍塌掉落成為常態(tài)，同時(shí)降雨影響所導致的山體滑坡現象更是嚴重威脅到龍溪溝、聯(lián)合村、東門(mén)寨等多個(gè)村寨居民生命財產(chǎn)安全，因此第一時(shí)間對該危險區域進(jìn)行評估，并及時(shí)規劃防治應急工作已是刻不容緩。

然而正如大部分滑坡高發(fā)區域，該區域地形十分復雜且實(shí)地勘察風(fēng)險較高，以往人工踏查巡檢、手持望遠鏡觀(guān)測記錄等傳統勘測方式，危險且困難，復雜地形帶來(lái)了諸多不確定性，可能發(fā)生的次生災害極大威脅著(zhù)勘測人員的生命安全。另一方面，傳統探測方式難以進(jìn)行數字化信息存檔，整體勘測工作效率較低。為了解決這一難題，勘測領(lǐng)域近幾年選擇以無(wú)人機進(jìn)行「代勞」。

相較傳統方式，空中勘測的無(wú)人機正在成為勘測的首選。一般發(fā)生地質(zhì)災害的區域面積都不小，傳統測量方法需要勘測員走遍整個(gè)被勘測區域，非常耗時(shí)且不安全，而無(wú)人機得益于高機動(dòng)性，在勘測效率上明顯要高上不少；傳統測量方法不僅需要昂貴的設備，人工成本也很高，使用無(wú)人機能夠減少專(zhuān)業(yè)設備、勞動(dòng)力這方面的需求，有效降低成本。

考慮到傳統測量方法需勘測人員深入偏遠、敏感的區域，可能會(huì )對勘測環(huán)境造成破壞，使用無(wú)人機可最大限度減少對勘測環(huán)境的影響及干擾。

但在山區作業(yè)，對無(wú)人機的要求也更為苛刻。

例如叢林山區這類(lèi)高海拔落差區域，就限制著(zhù)無(wú)人機的起降操作，此外上面提到的勘測飛行面積大也隱藏著(zhù)一個(gè)致命性的問(wèn)題：信號遮擋嚴重，這將直接影響無(wú)人機的遠程控制與圖傳信號質(zhì)量。不過(guò)好在近幾年推出的旗艦級無(wú)人機在影響飛行穩定性的外觀(guān)材質(zhì)、動(dòng)力性能方面，以及增強遠距離通信的微波技術(shù)上都有所側重，實(shí)際勘測過(guò)程中均可輕松應對。

惡劣環(huán)境下影響的不止是無(wú)人機，考慮到測區塌方、山體滑坡等事件時(shí)有發(fā)生，還限制著(zhù)操控人員的作業(yè)時(shí)間。而歸功于無(wú)人機極高的數據采集效率、持久飛行續航等優(yōu)勢，通常采集1平方公里的地面土方數據，傳統方法需要至少幾天到數周時(shí)間，而無(wú)人機一天之內就可以完成所需數據采集和輸出，省去了繁瑣的人工布控，效率提升十分顯著(zhù)。

值得一提的是，豐富負載的配備也是無(wú)人機高效作業(yè)的關(guān)鍵所在。以知名無(wú)人機品牌大疆旗下推出的各式負載為例，其中的「大疆禪思L1」在激光雷達和測繪相機的配合下能夠進(jìn)行全天候、高效率的實(shí)時(shí)三維數據獲取，測量精度達到了厘米級別，所返回的實(shí)時(shí)點(diǎn)云還能真實(shí)反映景物的色彩，讓測繪圖更加直觀(guān)。

而另一款「大疆禪思P1」則擁有著(zhù)集成全畫(huà)幅圖像傳感器、支持多款定焦鏡頭等優(yōu)勢，可高效率、高精度完成大面積建模作業(yè)。據悉將「大疆禪思P1」裝載在大疆M300 RTK上僅需4架次140分鐘，就能獲取10平方公里的正射數據。

像前文提到的川西地災高發(fā)地案例，就是以大疆M350 RTK為勘測主體，并同步配備「禪思L1—賽爾102S V3—禪思P1」多款負載的形式，完成了對一級地災隱患點(diǎn)的數據采集與建模任務(wù)。據了解大疆M350 RTK不單支持下置單云臺、下置雙云臺、上置單云臺，同時(shí)還具備E-Port開(kāi)放接口，最多可同時(shí)搭載三個(gè)負載。

不止是負載到位，定位旗艦級無(wú)人機飛行平臺的M350 RTK還支持最高飛行高度達7000m，以及最大12米/秒抗風(fēng)能力。此外所搭載的全新4G模塊解鎖了最遠可至20公里的圖傳距離，加之全新TB65雙電池系統，更可從容應對航測作業(yè)高效輪轉。

總的來(lái)說(shuō)，以無(wú)人機空中勘測代替人工踏查巡檢、手持望遠鏡觀(guān)測等傳統方式提升了作業(yè)效率，同時(shí)多維智能負載的配備所帶來(lái)的數字化信息捕獲，讓測繪工作能夠實(shí)時(shí)同步進(jìn)行，以便靈活應對復雜地形所附帶的時(shí)間束縛。

除了便捷作業(yè)外，保障一線(xiàn)工作人員的生命安全更是無(wú)人機廣泛應用于各式危險探測的核心意義，無(wú)人機對于地質(zhì)災害勘測領(lǐng)域而言，已是不可或缺的存在。