6月15日,由泰伯主辦,以“無處不在的地理信息”為主題的全球地理信息開發(fā)者大會2016(World Geospatial Developers Conference 2016,以下簡稱為“WGDC 2016”)在北京國家會議中心盛大開幕。
6月16日,測繪無人機高峰論壇隆重開幕。數(shù)十位無人機領(lǐng)域的專家親臨現(xiàn)場,共商無人機產(chǎn)業(yè)大計。
會上,交通運輸部環(huán)境保護(hù)中心高級工程師林偉發(fā)表了以“無人機在智慧交通和環(huán)水保中應(yīng)用的新進(jìn)展”為主題的精彩演講。以下是演講實錄(未經(jīng)本人核實)。
林偉:各位朋友各位嘉賓大家好,我是交通部運輸部保護(hù)中心我們應(yīng)用無人機時間不是很長,頭幾年但是基本都是擺設(shè),一架幾百萬誰也不敢飛。我們現(xiàn)在對于小型的無人機應(yīng)用比較多,我把我們應(yīng)用的一些實例給大家介紹一下,同時實例過程中有的一些需求給大家列出來,希望大家有研發(fā)能力的或者有合作意愿的一塊跟我們做行業(yè)應(yīng)用的推廣。
第一個方面我想說一下,無人機遙感助力智慧交通,這個里邊想簡單介紹一下說,在交通建設(shè)項目建設(shè)中無人機應(yīng)用,建設(shè)項目從08年四萬億投資中國公路建設(shè),港口建設(shè)成為建設(shè)主流,我們逐步引入無人機的應(yīng)用,解決了原來很多效率低下的問題。主要把無人機三個項目建設(shè)周期,第一個是設(shè)計期,工程布設(shè)在無人機應(yīng)用可以開展。還有一個施工期的施工管理,還有運管期,還有城市里面的路網(wǎng)監(jiān)控,我逐一給大家介紹一下。
這個是2011年去年的時候,北京六環(huán)有一個阿蘇衛(wèi)垃圾衛(wèi)生填埋場,在六環(huán)這個位置,沒有給這個填埋場沒有留出口,2015年的時候這個垃圾量已經(jīng)達(dá)到147萬噸左右,按照現(xiàn)在5立方米常規(guī)的垃圾車來講,一天有將近兩千輛車造成了很大的交通擁堵,對地方干擾十分嚴(yán)重。請了北京分公司做了一個地形測繪,我們市政府建設(shè)單位在三維地形圖上進(jìn)行一個虛擬設(shè)計,通過一些定制好的互通立交的設(shè)計方案放在測繪地形圖上進(jìn)行一些設(shè)計模擬,來選線定一下到底哪個方案是更優(yōu)方案,比如說拆遷量,占地的范圍那個是最優(yōu)的,通過這個虛擬設(shè)計,比原來的平面設(shè)計更直觀,效率更高。
這個是一個高速公路的建設(shè)項目,當(dāng)時在這個地方,這個地方叫艾琳在福建那邊。我們用無人機測繪以后,得出這個山體這個地方的全面三維模型,在這個上面進(jìn)行一個隧道的設(shè)計,進(jìn)行一個大開發(fā)的設(shè)計。開發(fā)的高度也經(jīng)過一個虛擬的,得出不同的施工量,最后得出一個到底哪個高度用哪個線型,在哪個位置進(jìn)行這個跨越。
這個是即將要投入的一個應(yīng)用,在這個青藏公路,鐵路已經(jīng)修完了,現(xiàn)在把青藏公路改成高速公路,在一千多公里的公路上引入無人機,進(jìn)行青藏公路布線的設(shè)計。
無人機在施工期的管理應(yīng)用,這是比較典型的一個例子,2015年11月14日北京三元橋的改造工程,一共用了40多個小時全過程有無人機進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)度,最終鋪設(shè)橋面板平易,之前拆除,之后鋪車,四十多個小時全程監(jiān)控。
這是一個施工期的無人機應(yīng)用,在這個峽谷地區(qū)在河道里面修一個大的高速公路橋,在施工期的時候我們建立了一個數(shù)據(jù)庫,1月份建設(shè)進(jìn)度有一個影像數(shù)據(jù)還有一個測量數(shù)據(jù),包括里面的一些料場可以測量可以有多少堆料,2月份有什么,3月份有什么,形成一個歷史的數(shù)據(jù)庫,這樣的話以后出現(xiàn)一些什么事故,包括以后通車施工,對以后的觀察有很充足的數(shù)據(jù)。原來施工完了以后有什么根本看不到,包括很多項目都是這樣的,你施工結(jié)束以后都無法進(jìn)行回顧。
無人機在運行期主要是交通規(guī)劃,交通規(guī)劃根據(jù)交通量,交通量的變化情況流向的特點進(jìn)行一個應(yīng)急保障的預(yù)案,比如有哪些系統(tǒng)的時候通過無人機的觀察流量變化進(jìn)行實施方案變化。還有一個路況檢測,分析造成交通擁堵的原因。剛才說的這些東西在城市內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,我們作為交通系統(tǒng)主管的道路是高速公路進(jìn)入城市不歸我們管了。河南省高速公路管理局和交警部門一塊做了一個啟動儀式,將無人機常規(guī)化巡航納入日常管理工作,以后無人機在湖南省是一個常態(tài)化的工具。在空中看這個地方出現(xiàn)交通事故,趕快進(jìn)行道路口的封閉或者是開通進(jìn)行流量的調(diào)配。
應(yīng)急事故輔助處理
湖北監(jiān)利沉船事故,這個事故完全是第一手資料從無人機拍攝的,但是在那個時候沒有行業(yè)中的無人機,獲得的資料都是新聞媒體他們的無人機。所以在重慶到上海的航道,一共大約兩千多公里在這塊交通部準(zhǔn)備籌建一個無人機的巡航,日常巡航,像做這個電力線巡航一樣,我們在航道巡航。兩千多公里不可能一個架次飛,我們要分成幾段,這個方案向你們提出一個設(shè)想,沒有進(jìn)入具體的操作階段,我們對機型的了解不是很多,我們一個機型適合巡航多長時間航道,包括一些天氣的干擾因素,是否所有的機型適合,還在前期的調(diào)研過程中間。
另外一個比較大的事故應(yīng)急應(yīng)用,就是通過溢油事故。當(dāng)時利比亞的郵輪在大連新港卸油造成很大面積污染,造成了50平方公里海面受污染,總量達(dá)到了1500噸,國際海事法庭仲裁的時候,我們提出的索賠要求國際海事組織不承認(rèn),我們沒有具體數(shù)據(jù)提供,這個數(shù)據(jù)是官方公布的數(shù)據(jù),這個數(shù)據(jù)老百姓也不認(rèn)。其實還有很多圖片,包括你們上網(wǎng)搜一下很多老百姓告政府說我們家受影響,但是這些范圍不再這個之內(nèi)。說明什么?說明我們當(dāng)時的取證存在很大的欠缺,所以我們單位正在做全國溢油應(yīng)急設(shè)備庫設(shè)備標(biāo)配標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。首先國家級,省級,公司級,應(yīng)用地點,郵輪、港口、碼頭,油庫…
功能需求:索賠取證,視頻,照片,溢油量測量,反應(yīng)危害方向,防范重點,喊話。救援協(xié)助,圍油欄布設(shè),投放小型救援,救生設(shè)備。這是我們的另一個需求,希望它是提供整套的反應(yīng)體系,而不是只是到機器,我們希望是軟件、硬件作為的系統(tǒng),這個系統(tǒng)可以應(yīng)用到很多地方。
這是我們在公路養(yǎng)護(hù)、資產(chǎn)管理,路面破損位置,面積,制定合理修復(fù)方案,包括做測量以后都可以得到數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行調(diào)配。還有一個是橋梁檢測。原來這些大橋動不動幾十米上百米的橋墩靠人爬上去,或者拿著望遠(yuǎn)鏡看,現(xiàn)在可以無人機做。現(xiàn)在多數(shù)是可見光的無人機,用照片判斷,我們希望有一些搭載紅外設(shè)備。這種紅外設(shè)備可以進(jìn)行電能檢測,鋼筋的檢測。但是這個機器有一些問題,我們要檢測橋面的低面怎么辦,只能照下方不能照上方。
智能港口是一個大的監(jiān)控室,我們把這個無人機引進(jìn)之后,從原來的地面監(jiān)控變成全方位的監(jiān)控,飛到碼頭作業(yè)區(qū),可以看到船舶的卸貨情況等,環(huán)保設(shè)施有沒有運行,都可以看到。
交通部高速公路數(shù)據(jù)網(wǎng),現(xiàn)在模仿澳大利亞,我們需要一個機器,大家做測繪機器都要做回形針的航路設(shè)計,我們做現(xiàn)行工程我們只觀測現(xiàn)行公路兩側(cè)兩三百米的食物,所以做這個測量不具備這個航向分辨率。
一個是生態(tài)環(huán)境檢測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案的通知,要加強生態(tài)檢測。我們做了一個水保設(shè)施的項目,在這個溝里都有人住,在這個泥石流的沖擊中,要對它進(jìn)行防護(hù),第一個要測量,測量進(jìn)行一個虛擬設(shè)計。當(dāng)時我們一共用了三臺機器,最后進(jìn)行這個項目的測量,最終國產(chǎn)機器沒想到任務(wù)完成了,那兩個機器多多少少出了一個問題。
水利部在全國水保信息網(wǎng)有一個重點工程,比如各個分類的工程每年進(jìn)行一個投資,進(jìn)行一個現(xiàn)場核實,比如這個做的坡耕地改梯田的重點工程檢查,直接現(xiàn)場核實。
這是作為項目檢查的時候,項目檢查原來直接在車上跑一跑,路邊停一停,現(xiàn)在直接飛到天上看。原來我們做公路檢查的時候把車停在邊上,一說這邊恢復(fù)完了,現(xiàn)在專家不看了,飛到天上看你前邊做了,后邊沒做,那就不行,現(xiàn)在檢查力度越來越嚴(yán),方法越來越好。
這是一個比較典型的沒有恢復(fù)的,無人機上去以后可以直接測量這個小區(qū)的面積,通過它的建模通過測量提供它的綠化量。
這是一個北京新機場的建設(shè),在大興那邊已經(jīng)完成征地了,環(huán)保部提出很多要求,我們現(xiàn)在準(zhǔn)備做這個項目的環(huán)保工程監(jiān)理,這個里邊我們希望用無人機技術(shù),這個建設(shè)單位幾百個,靠正常人員方案是解決不了的,我們希望有一個無人機的方案,每隔幾天飛一次,建立一個完整的數(shù)據(jù)庫,這樣的話對施工期的管理起到很大的一個促進(jìn)作用。
這個是環(huán)境執(zhí)法的應(yīng)用,環(huán)保部現(xiàn)在大規(guī)模采用無人機環(huán)境執(zhí)法,從2014年開始,2015年都在做了,為了保持APEC會議,奧運會周圍限排,人查肯定不行,有一些企業(yè)偷偷開工,用無人機一下查了一百多家違規(guī)企業(yè),晚上用紅外的手段來。
這是一個結(jié)合自然保護(hù)區(qū)的動物管理,這個是用的比較好的一個,2015年6月份在重組地區(qū)觀察白頭葉猴,原來是在峭壁活動人很難觀察,現(xiàn)在用無人機觀察遠(yuǎn)處就可以看到。這種無人機最好是低噪靜音的,稍微飛近一點對動物的影響相當(dāng)強烈。這個是做的一個頁碼的觀測方案,原來是人工的做網(wǎng)格觀測,現(xiàn)在我們希望用無人機替代人工作業(yè),原來觀測一條線有具體數(shù)據(jù)大家拍看一下,現(xiàn)在用無人機大大簡化了工作量,也野生幼體的分辨非常清楚。
這是國外的一個應(yīng)用案例,亞馬遜林區(qū)環(huán)境保護(hù)的一個案例。這是無人機跟蹤白鯨遷移來進(jìn)行觀測,這個是對鯨體噴水看它吃了什么東西。這是在濕地對鳥類遷徙的習(xí)慣進(jìn)行一個跟蹤,因為旁邊有一個機場,看受不受鳥類的影響,無人機取得第一手資料。
我說一下我們的行業(yè)需求,我覺得適合這個行業(yè)需求的機器,首先不要太大,要輕便一些,一個人單兵可以背走,每個地方去一臺車要受影響,要方便拆裝。還有一個飛控,很多飛控國外做的好一些,國內(nèi)做的不能滿足專業(yè)化的需求,希望能改善。還有一個就是續(xù)航人員,飛上去十多分鐘真是干不了什么活,還有一個安全可靠,都是何總剛才說的。
硬件開發(fā),進(jìn)一步開發(fā)一機多屏,我們一臺飛機飛上去以后,周圍很多點比如說這個事故點,事故場的中間很多領(lǐng)導(dǎo)都能看到,一個分發(fā)。還有一個是遠(yuǎn)距離的,在天津發(fā)生事故,湖北的翻船事故,交通部的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)從北京連夜坐飛機趕過去,路上經(jīng)過8個小時到現(xiàn)場,當(dāng)時有一個很好的圖像系統(tǒng),總理很快知道,不用跑到那邊再指揮什么的。
還有一個就是對圖傳的一個要求。另外是測繪這塊,在行業(yè)應(yīng)用對軟件進(jìn)行一些開發(fā),無人機測繪的一個最大的問題就是它不能直接獲得DTM和DSM,以上和其他原因,難以滿足精確的工程量和投資管理要求,減少我們的工作壓力。我們要去掉房屋和樹木工作量非常大,希望有比較好的方式來減輕我們這個工作。
另外一個是軟件開發(fā),簡便的地形測繪燃燒,檢測周期內(nèi)多次成果的自動對比。這是一個專業(yè)化的應(yīng)用,我們希望現(xiàn)在航測解決原來衛(wèi)星遙感的應(yīng)用,進(jìn)一步開發(fā)專業(yè)化地形測繪,環(huán)境保護(hù)林草覆蓋率作業(yè)軟件。
在云數(shù)據(jù)庫研究、建設(shè)方面,我們也希望以后所有的歷史數(shù)據(jù)都能生成一個專業(yè)數(shù)據(jù)庫,這樣的專業(yè)數(shù)據(jù)庫首先留一個本體,以后我有什么變化它的對比都是一個本體,沒動之前一個樣,本體數(shù)據(jù)收集是一個比較重要的東西。對突發(fā)環(huán)境進(jìn)行應(yīng)急的應(yīng)用,總的來講希望建立一個專業(yè)數(shù)據(jù)庫,以后對事故的應(yīng)急或者我們的應(yīng)用做一個很大的數(shù)據(jù)支持,也是對我們做這個專業(yè)應(yīng)用提供一個專家決策系統(tǒng)。
以上是我交流的內(nèi)容,謝謝大家。
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