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無人機拍出首張三維震區(qū)圖 木梁紋路清晰可見

武警黃金部隊在魯?shù)檎鹬旋堫^山鎮(zhèn)開展地災(zāi)救援中,首次使用無人機快速三維建模技術(shù),實現(xiàn)了地災(zāi)信息第一時間三維可視化。這也是我國首次將無人機快速三維建模技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援。

  龍泉村村口塌方點三維地圖遠(yuǎn)景

  無人機拉近拍攝的塌方點三維地圖近景

  滾石近景,輕點鼠標(biāo)可顯示其長、寬、高

  昨天中午,武警黃金部隊在魯?shù)檎鹬旋堫^山鎮(zhèn)開展地災(zāi)救援中,首次使用無人機快速三維建模技術(shù),實現(xiàn)了地災(zāi)信息第一時間三維可視化。這也是我國首次將無人機快速三維建模技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援。三維建模技術(shù)簡單說就是通過無人機多角度拍攝災(zāi)區(qū)圖片,成像后傳入系統(tǒng),360度無死角展現(xiàn)震區(qū)全景。這為救援提供了有力支持。

  一秒至少可拍五張照片

  昨天12時30分左右,在龍泉村村口的一處塌方點,武警黃金部隊的技術(shù)人員在一幢三層小樓上擺放好六旋翼無人機。從外觀上看,這個無人機與當(dāng)前攝影愛好者熱衷的航拍機有些相像,但是外形略大,尤其神奇的是,六旋翼無人機上裝了五個小相機,每一秒鐘按照固定程序同時曝光拍攝五張照片,從不同角度拍攝同一物體。北大數(shù)字中國研究院多維仿真工程中心總工程師徐鵬介紹說,在此次地震救災(zāi)中,給無人機設(shè)定的程序是五張照片,但是實際上它能夠同時拍攝72張照片。拍攝的照片越多,展現(xiàn)的物體細(xì)節(jié)、物體所在的經(jīng)緯度就越精確,“這個無人機的拍攝精度是4厘米。”

  12時42分,一名技術(shù)人員一聲令下,另一人啟動控制器,六旋翼無人機騰空而起(如上圖)。徐鵬介紹,六旋翼無人機的最大特點在于易操控性,“它是全自動工作,操作人員只需負(fù)責(zé)飛機的起降,其中的拍攝、飛行軌道早已由電腦設(shè)計好了。即便是一名普通的救援戰(zhàn)士,只要經(jīng)過兩周的培訓(xùn)就可以操作,這給救援帶來極大的可操作空間。”

  7分鐘“掃描”10萬平方米

  北京晨報記者掐表計算,無人機從起飛到降落的時間僅有7分鐘,但是卻已“掃描”了10萬平方米。這意味著什么?由于魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu),直到昨天,余震不斷,塌方隨時都在發(fā)生,因此在一些塌方嚴(yán)重的區(qū)域救援人員很難爬上斜坡勘察地形。了解不到地震后的災(zāi)區(qū)地形,就無法安全地安置災(zāi)民,也無法為災(zāi)后重建提供數(shù)據(jù)支撐。

  對于六旋翼無人機的重要性,徐鵬打了一個比方:“有種說法是警用直升機節(jié)省了地面約200人的警力;而無人機也具有這樣的優(yōu)勢,可以有效地節(jié)省人力,這是在地震災(zāi)區(qū)最有效和安全的勘測方式。一些視力不可及的地方,使用無人機就可以輕松地‘看’到墻那邊的情況。”

  垮塌木梁紋路清晰可見

  昨天15時許,北京晨報記者看到成像后的災(zāi)害點的三維立體圖像。這也是我國首張地震災(zāi)區(qū)三維地圖。

  記者眼前的這張圖就像一張高精度的照片,河流、山坡、樹木、草叢、電線桿、滾石等等災(zāi)害點一一呈現(xiàn),技術(shù)人員通過電腦操作,就像玩魔方般讓這張圖在屏幕上“轉(zhuǎn)”了起來,俯視圖、仰視圖,各個角度、各個方位,災(zāi)害點的全貌一覽無遺,就連垮塌房屋木梁上紋路都清晰可見。

  據(jù)圖可算出滾石下滑方向

  在這張三維圖像上,記者看到了無人機起飛的屋頂,當(dāng)時包括記者在內(nèi)的約十個人都站在屋頂上。但是在三維圖像上記者并沒有看到屋頂上有人。對此,技術(shù)人員解釋說,無人機的攝像頭會自動忽略移動的物體,只拍攝固定物體。

  記者注意到,三維地圖可以非常清晰地“透視”坍塌房屋的全貌,房梁、柱子、地板都清晰可見。技術(shù)人員表示,從理論上來說,無人機很有可能會發(fā)現(xiàn)屋內(nèi)的遇難者。防止地質(zhì)災(zāi)害是武警黃金部隊的重要任務(wù),勘察地質(zhì)地形、發(fā)現(xiàn)可能存在的次生災(zāi)害隱患,這在以前都需要用肉眼觀測。在蘆山地震時,北京晨報記者也曾跟隨武警官兵進(jìn)山勘察地質(zhì)地形。當(dāng)時是開車搜山,一寸土一寸土地發(fā)現(xiàn)每一個可能會發(fā)生次生災(zāi)害的地方,費時費力,還存在安全隱患。

  昨天的這張地圖,不僅展示了地震裂縫、塌方、滾石等的形態(tài),工作人員輕點鼠標(biāo),所有標(biāo)志物的長度、寬度、高度也迅速出現(xiàn)在屏幕下方。徐鵬告訴北京晨報記者:“根據(jù)這些物體的長寬高,技術(shù)人員就可以計算出滾石可能下滑的方向和力量、山體崩塌的方向,這對于災(zāi)民安置點的選擇、災(zāi)后重建的方案設(shè)計都至關(guān)重要。”

  地質(zhì)災(zāi)害排查評估地圖出爐

  除了三維成像,武警黃金部隊還用四旋翼無人機依靠二維成像方式較全面地展示了災(zāi)害點的信息?,F(xiàn)在,武警黃金部隊專家組就依據(jù)無人機勘察得出的數(shù)據(jù)繪制完成首張魯?shù)檎饏^(qū)地質(zhì)災(zāi)害排查評估地圖。這張地圖覆蓋面積達(dá)95平方公里,對災(zāi)區(qū)可能發(fā)生的次生災(zāi)害類型、規(guī)模、區(qū)域等信息進(jìn)行了詳細(xì)標(biāo)識,將為合理分配救援力量、確定救災(zāi)重點區(qū)域、選擇安全救援路線以及災(zāi)后重建選址等提供參考。

  為及時獲得相關(guān)數(shù)據(jù)完成地災(zāi)排查評估地圖繪制,武警黃金部隊利用四旋翼無人機,在震中龍頭山鎮(zhèn)起降作業(yè)35次,工作近10小時,累計提供航拍視頻影像資料200余分鐘,為地圖繪制提供了重要參考依據(jù)。

  在地圖繪制過程中,他們還利用多年來在野外區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、多金屬勘察、地災(zāi)應(yīng)急救援工作中積累的地質(zhì)數(shù)據(jù),并派專人負(fù)責(zé)收集國土資源部、國家測繪地理信息局等發(fā)布的當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)資料庫。專家組還對龍頭山鎮(zhèn)龍泉、營盤、翠平等周邊11個自然村進(jìn)行踏勘,收集了大量最新資料。這些都將為災(zāi)后重建提供重要的數(shù)據(jù)支撐。

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