距離四川阿壩州茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村發(fā)生山體高位垮塌已經(jīng)5天,成都理工大學(xué)非全日制研究生地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)家?guī)ьI(lǐng)無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)仍然奮戰(zhàn)在災(zāi)害一線,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援。
一組精確到10厘米,高精度的三維航拍影像生成,清晰地呈現(xiàn)了茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村垮塌山體的全貌,連海拔高達(dá)3500米處的山頂滑坡源區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和變形裂縫都能看得清清楚楚。
“這是目前為止,該滑坡范圍最全,精度最高的航拍影像!背啥祭砉ご髮W(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任許強(qiáng)教授說(shuō)。這些影像,由許強(qiáng)教授帶領(lǐng)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)完成。大部分在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)人機(jī)受飛行高程和巡航時(shí)間的制約,無(wú)法到達(dá)山頂垮塌發(fā)生地,而國(guó)重派出的固定翼的無(wú)人機(jī),巡航時(shí)間可達(dá)70分鐘,能飛到海拔3800米以上看到垮塌發(fā)生處后面的情況。
而山頂垮塌區(qū)的真實(shí)情況,正是現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家組迫切需要了解的!坝辛诉@些影像,我們才能看到山頂垮塌區(qū)還有沒(méi)有裂縫和新的變形,還有無(wú)可能近期發(fā)生垮塌和滑坡的危巖體和變形體!痹S強(qiáng)說(shuō)。盡管現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人機(jī)不少于20架,但國(guó)重團(tuán)隊(duì)在第一時(shí)間克服了惡劣的天氣情況和復(fù)雜的地理環(huán)境,展示出的高清三維影像使在場(chǎng)人員為之驚嘆,現(xiàn)場(chǎng)滑坡各部位尺寸全在三維影像上能精確量出來(lái)。
了保證航拍數(shù)據(jù)在災(zāi)害堆積區(qū)具有較高的地面分辨率,航線規(guī)劃根據(jù)地形高程變化設(shè)置了三個(gè)航拍高程四個(gè)架次,航線規(guī)劃見(jiàn)圖2所示。航拍平均地面分辨率10-15厘米,帶間重疊率75%帶內(nèi)重疊率80%,航拍高度500-700米,28條航線,飛行距離121公里,航拍面積21平方公里。
無(wú)人機(jī)手拋起飛、傘降回收,現(xiàn)場(chǎng)航拍作業(yè)克服地形復(fù)雜、高海拔等不利因素,獲取高分辨率航拍照片924張,共計(jì)6G數(shù)據(jù)量。為盡快生成航拍數(shù)據(jù)成果,為現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情判斷決策提供依據(jù),數(shù)據(jù)采用高性能計(jì)算機(jī)集群(50臺(tái))聯(lián)機(jī)處理并行計(jì)算,在數(shù)據(jù)下載完成后3小時(shí)得出高分辨率三維模型、高分辨率正射影像數(shù)據(jù)。
將無(wú)人機(jī)應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,是成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一直在做的事情,通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度三維地形的生成,變形監(jiān)測(cè),災(zāi)害潛在隱患早期識(shí)別和發(fā)現(xiàn),今后甚至要發(fā)展到虛擬現(xiàn)實(shí)程度。
高位滑坡隱患是很難發(fā)現(xiàn)的,成都理工大學(xué)專(zhuān)家期望通過(guò)無(wú)人機(jī),機(jī)載雷達(dá)和三維激光掃描儀等先進(jìn)技術(shù),逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡潛在隱患的早期識(shí)別和發(fā)現(xiàn)。一旦發(fā)現(xiàn),還可以對(duì)其變形實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。比如,在不同時(shí)段用無(wú)人機(jī)作高精度拍攝,然后再進(jìn)行對(duì)比分浙,看哪些區(qū)域和部位發(fā)生了變形,以便提早發(fā)現(xiàn)和預(yù)警。
此次無(wú)人機(jī)航拍影像的精確度是分米級(jí),實(shí)驗(yàn)室將通過(guò)布設(shè)地面控制點(diǎn)等措施,進(jìn)一將該滑坡影像的精確度提高到厘米級(jí)。