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1、浅谈陕西省测绘保障应急体系中航空影像获取能力的建设张 骥单 位：陕西测绘地理信息局测绘开发服务中心 通讯地址：西安市碑林区测绘路4号电 话：029-85537816 18966923028电子邮箱：摘要：我国是一个自然灾害多发国家，每年发生的自然灾害事故灾难公共卫生和社会安全等突发事件给我国造成巨大的经济损失。测绘应急保障是指当发生突发应急事件时，为满足事件处置需要而实施的贯穿于应急管理各个环节的测绘地理信息服务。本文作者结合单位自身的装备建设情况以及在测绘保障应急体系工作中的职责职能，详细地介绍了陕西省测绘保障应急体系中有关航空影像获取的有效方法和能力建设的情况。关键词：测绘保障 测绘应急
2、航空摄影 无人机 有人机 一、引言目前，我国正处在突发性公共事件的高发期，而且在未来很长一段时间内都将面临突发性公共事件所带来的严峻考验。从自然角度分析，我国也是世界上受自然灾害影响最为严重的国家之一，灾害种类多、灾害发生频度高、损失严重。自然灾害在我国有着较强的社会性，灾害造成的损失也在逐步增加。测绘应急保障的核心任务是为国家不特定区域应对突发自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等突发公共事件高效有序地提供地图、基础地理信息数据、公共地理信息服务平台等测绘成果，根据需要开展遥感监测、导航定位、地图制作等技术服务。而遥感监测与航空影像及时获取、图件快速制作等在测绘应急保障服务中属于非
3、常重要的工作内容之一。陕西测绘地理信息局测绘开发服务中心主要负责测绘应急航摄任务的具体实施，承担着陕西省测绘保障应急体系中航空影像及时获取和影像快速拼接等工作职责。二、测绘应急保障中有关航空摄影的几种有效方法由于大部分突发性公共事件有以下三种主要特征：突发性和难以预见性；破坏性；具有紧迫性，那么就需要测绘部门进行应急测绘保障，及时为有关应急指挥部门提供有效的测绘成果进行辅助决策。目前，为了制作出突发性公共事件发生后的影像图件，在第一时间获取到灾后航摄影像数据有如下两种有效的途径。1.无人机测绘应急航摄系统无人机在测绘领域受到重视，是从应急救灾中开始的。无论是汶川地震、玉树地震、盈江地震，还是舟
4、曲泥石流等灾情，测绘型无人机都能充分发挥机动灵活的特点，实现快速响应，在第一时间到达现场，迅速展开作业，及时获取灾区的影像数据，为救灾部署和灾后重建工作的开展，都起到了重要作用。测绘型无人机的特点是可进行超低空作业，受天气条件的限制非常小，获取地面影像的速度非常快，但是一架次只能获取二三十平方千米的地面影像数据，非常适应于小范围灾区或重点地区对影像数据获取的需求。监测性无人机可搭载机载视频传感器，通过对灾区或事故现场进行视频图像采集并实时传报给指挥中心，能够使政府相关部门掌握现场情况第一手资料，对情况的分析更加全面、准确，使判断和决策更加及时、正确，反应更加迅速，使各部门以及各类救援人员的协调
5、更加充分。根据突发事件救援与处置工作对测绘保障的紧急需求以及相关的测绘保障应急预案要求，测绘应急进入级或级响应就要启动无人机设备进行应急测绘。2.有人机测绘应急航摄系统固定翼有人机搭载传感器（主要是数字航摄仪），对大面积（几百甚至是几千平方千米）目标区域进行航空对地观测，采集航摄影像及POS数据，通过对影像数据后处理及快速图件制作，可为上级应急指挥部门提供大范围的灾情影像图。这种方法由于涉及到军、民航空管制部门，飞行执行单位，摄影实施单位，图件生产单位以及各级指挥决策领导部门等，需要有关部门强有力的调度、协调，才能尽快实施。目前只是针对国家出现重大的灾情时，根据突发事件救援与处置工作对测绘保障
6、的紧急需求以及相关的测绘保障应急预案要求，测绘应急进入级响应才可能投入有人机测绘应急航摄系统。三、车载无人机应急航摄系统的建设1.车载无人机应急航摄系统的构成车载无人机航摄应急系统由车载地理信息与任务规划子系统、车载监控与指挥子系统、低空遥感数据获取子系统、遥感影像快速处理子系统和远程数据传输子系统等5个主要部分构成。主要实现了航摄任务的规划设计、航摄影像（或视频影像）及时获取、图件快速拼接制作和数据远程传输辅助决策等功能。2.车载无人机航摄应急系统的能力（1）应急响应与保障能力车载无人机航摄应急系统集合卫星、无人机、GPS、地面监控、电子、自动化、车辆改装等数十项技术，接任务后可即时出动。运
7、载车辆具备越野性能，适应较复杂地理环境下的道路和长距离行驶，市电、现场发电、UPS三种电源模式，可切换，保证连续数小时不间断供电。 （2）数据获取能力无人机低空遥感系统可获取5-20cm分辨率的影像数据；测绘型无人机在1小时内展开并升空，获取高分辨率影像；监测型无人机在30分钟内展开并升空，获取高清晰视频，到达监测区域后，地面与车载视频采集系统即刻获取高清晰视频。 （3）数据处理能力航摄数据获取后，40分钟内，利用单幅影像，通过判读和解译，完成重点区域评估报告；1小时内，完成关键帧视频影像快速拼接和纠正；2小时内，完成重点区域200幅影像的粗拼接；4小时内，完成500张影像数据处理并制作DOM
8、（正射影像图）。（4）数据传输能力在任务执行中，基本要求实现空车、地车、车指挥中心，视频实时传输；地车、车指挥中心、地指挥中心，语音信息实时传输；无人机回收后，单幅影像即时传输到应急指挥中心；远程数据传输速率2G Byte/小时。3.应急人员能力要求（1）无人机应急测绘系统响应能力（2）飞控手飞行技术与能力（3）团队配合意识（4）应急设备的可靠性及设备使用能力（5）系统数据获取及数据处理能力（6）内业人员数据处理能力及受灾情况分析评估能力（7）数据传输通讯保障能力4.车载无人机航摄应急系统工作流程卫星网络传输实时监控与视频数据编辑收到命令、物质检查、集结出发路途获取信息、进行初步工作、制定航摄
9、计划等制定任务航线、了解当地信息到达应急测绘保障地点、展开工作选择起降地点、方式，设备展开、调试准备测绘型无人机低空航摄、获取航空影像数据监测型无人机低空航摄、获取视频影像数据图件快速拼接、DOM制作数据评估结果传输（卫星、无线网络或专人携带）提交有关指挥决策部门四、固定翼有人机应急航摄系统的建设目前，我中心拥有ADS 80、UCXp WA、SWDC-4以及RCD 30等世界先进的量测型数字航摄仪，形成了较强的对大范围区域进行测绘航空摄影作业的能力。日常，承担各类航空摄影项目生产任务，在应急测绘保障中，根据上级单位和有关部门的安排，启动相关的应急预案，通过将航摄仪及POS等航摄设备搭载在经改装
10、后的固定翼有人飞机上，对大面积受灾地区进行高分辨率航空影像获取。优点：一次飞行获取面积一般可在几百甚至上千平方千米的高分辨率影像，同时可获取POS数据，用于事后快速影像处理。缺点：灾情出现后需要联合飞行单位，军、民航空管制部门协同工作，各方部门协调工作量大。我中心与陕西省内飞机拥有单位通过合作，建立了常年的应急航空摄影保障联动机制，以确保在测绘保障应急预案启动后能够快速联动响应，顺利完成应急保障任务。2014年2月12日新疆于田县发生7.3级地震，中心应中国人民解放军兰州军区空军某部的要求，紧急派遣应急航摄小组，于2月13日在武功机场搭乘空军某部运八型飞机到达和田机场。当天采用ADS80数字航
11、摄仪，飞行一个架次，及时获取了于田县县城、阿羌村、博斯坦村、努尔村、恰哈村、乌鲁克萨伊村等部分地震灾区的分辨率约0.35米、面积约500平方公里的航摄条带式影像并提供给地震灾区有关应急指挥部门决策使用。五、结束语测绘保障应急服务在国家重大自然灾害和公共事件灾害的应急救灾和灾后重建工作中的作用日益凸显。无人机应急航摄系统以其实时性强、机动灵活、影像分辨率高的特点在突发性公共事件应急保障时具有广阔的应用前景，其高分辨率和高机动性是固定翼有人机应急航摄系统所无法比拟的。而固定翼有人机应急航摄系统在对大范围受灾地区进行应急航摄以及为灾后重建生产所需图件的航摄方面有着无法替代的作用。这两种测绘保障应急航摄系统在实际工作中互有侧重，互为补充，是陕西省测绘保障应急服务体系中重要的装备组成部分。通过实际生产应用，会逐渐发挥出测绘高新技术装备的显著优势，形成并不断提升高效、可靠、全方位的测绘应急航空影像获取能力。参考文献：1.陕西省测绘地理信息局突发公共事件测绘保障应急预案R.陕西省测绘地理信息局.2014.2.易明华，徐玉玲.基于无人机低空航摄系统的应急测绘研究J.江西测绘,总第99期,2013.6
