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伊海生團(tuán)隊(duì)在羌塘無人區(qū)飛無人機(jī)
無人機(jī)，正在成為繼地質(zhì)“三大件”羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡外的“第四件”。記者日前從成都理工大學(xué)了解到，作為一流學(xué)科“地質(zhì)學(xué)”建設(shè)高校，該校目前已基本實(shí)現(xiàn)了地學(xué)類專業(yè)無人機(jī)使用的全覆蓋。
成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱 “地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室”）常務(wù)副主任許強(qiáng)建議，我國應(yīng)盡快構(gòu)建空-天-地一體化地質(zhì)災(zāi)害早期識別的“三查”體系，其中針對“空”域的 “詳查”正是由機(jī)載LiDAR+無人機(jī)航拍實(shí)現(xiàn)。
從地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究到關(guān)系國家重大工程建設(shè)項(xiàng)目的搶險(xiǎn)前線，成都理工大學(xué)無人機(jī)“總是沖在最前面”。該校油氣藏國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、沉積地質(zhì)研究院、地球科學(xué)學(xué)院等涉及地質(zhì)勘查相關(guān)領(lǐng)域的單位也都在野外科考、本科生和研究生人才培養(yǎng)中廣泛運(yùn)用無人機(jī)，甚至有學(xué)生畢業(yè)后創(chuàng)辦了專業(yè)無人機(jī)的研發(fā)企業(yè)。
國重博士生巨袁臻投飛無人機(jī)
搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)刻，無人機(jī)彰顯“英雄本色”
甘肅省臨夏州永靖縣鹽鍋峽鎮(zhèn)黑方臺，是黃河兩岸面積達(dá)二十余平方公里的兩塊天然黃土臺塬，臺面平整，邊緣陡峭。自1968年開始提水灌溉后，這里已發(fā)生了100多次滑坡，平均每年3-5次，造成了大量的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。
為攻克滑坡的早期識別以及監(jiān)測預(yù)警這個(gè)世界公認(rèn)的難題，自2014年開始，地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室在這個(gè)中國黃土滑坡天然實(shí)驗(yàn)場建立了研究基地，進(jìn)行長期監(jiān)測并收集相關(guān)信息。
今年3月3日下午16時(shí)05分，許強(qiáng)團(tuán)隊(duì)成員接收到了一條短信，是由該實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的“地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)”自動發(fā)出的黑方臺陳家6#滑坡黃色預(yù)警信息。
情況緊急。團(tuán)隊(duì)立即將預(yù)警信息通知了相關(guān)部門。
不穩(wěn)定斜坡上安裝的裂縫計(jì)的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示變形在同步快速增加，滑坡持續(xù)變形，22時(shí)18分監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)布紅色預(yù)警信息。由于當(dāng)?shù)卣鶕?jù)預(yù)警結(jié)果及時(shí)采取了主動防災(zāi)措施， 4日零點(diǎn)19分發(fā)生的滑坡未造成人員傷亡。
這是地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室第3次對黑方臺地區(qū)滑坡實(shí)現(xiàn)提前成功預(yù)警。
無人機(jī)航拍技術(shù)在黑方臺應(yīng)用之前，地質(zhì)調(diào)查監(jiān)測大量工作依靠走路爬山來完成，落差一百多米的黑方臺，地災(zāi)國重團(tuán)隊(duì)有時(shí)一天要上下近十遍，耗時(shí)耗力。而整個(gè)黑方臺的大面積區(qū)域也給監(jiān)測帶來了一定難度，由于監(jiān)測區(qū)域大，無法精確定位監(jiān)測點(diǎn)，撒網(wǎng)式布設(shè)的監(jiān)測儀器有時(shí)正好處于滑坡滑動范圍內(nèi)，辛苦布設(shè)的貴重儀器一夜之間隨滑坡滑走的事也曾發(fā)生過。
這種情況下，無人機(jī)發(fā)揮了不可或缺的作用。
地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室博士生巨袁臻解釋了無人機(jī)應(yīng)用于地災(zāi)防治的工作流程：在布設(shè)地面監(jiān)測儀器前，先用無人機(jī)在監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行長期多次航拍，不僅可以進(jìn)行滑坡的精細(xì)化測繪，而且將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，即可發(fā)現(xiàn)正在變形的區(qū)域，進(jìn)而對這些區(qū)域布設(shè)地面監(jiān)測儀器進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測。
在這些科研工作者看來，無人機(jī)就像中醫(yī) “望聞問切”診斷出山體可能出現(xiàn)的問題，后期的治療就可以對癥下藥。郭晨打開用無人機(jī)專業(yè)軟件做出的黑方臺3D實(shí)景模型，“目前的分辨率已經(jīng)可以達(dá)到2個(gè)厘米。”
在此前30多年的青藏高原科考中，被稱為“藏北狼”的成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院伊海生教授團(tuán)隊(duì)曾幾次因?yàn)?a href="http://www.hldxsj.cn/sell/list-74.html" title="勘探" target="_blank">勘探導(dǎo)致車陷，多次情況危急。 無人機(jī)的出現(xiàn)破解了困擾伊海生團(tuán)隊(duì)多年的難題。
去年，伊海生再赴藏北時(shí)帶上了無人機(jī)，第一次體驗(yàn)利用無人機(jī)追蹤地層和古湖岸線。無人機(jī)傳送的影像分辨率遠(yuǎn)超于遙感，不僅降低了人力成本，無需苦苦等待衛(wèi)星信號，還可以傳送遙感難以追蹤的植被覆蓋區(qū)域圖像。 “它延長了地質(zhì)勘查的手臂，開闊了我們的視野?！?伊海生認(rèn)為，無人機(jī)正在因?yàn)槠淦毡樾?、?shí)用性、必要性，真正成為地質(zhì)行業(yè)的“第四件”。
地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)在丹巴飛無人機(jī)大疆精靈
會飛無人機(jī)，成為地學(xué)類人才的基本功
在地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室，大大小小數(shù)臺無人機(jī)在實(shí)驗(yàn)室墻上柜子上展陳。德國MD4-1000四旋翼無人機(jī)一套，深圳飛馬無人機(jī)F1000三套，大疆精靈4pro三套，珠海極維JW1000大載重?zé)o人直升機(jī)一套……國重博士生郭晨如數(shù)家珍，“油動固定翼是最早使用的一代無人機(jī)，隨著電池性能的提高，實(shí)驗(yàn)室又購置了電動四旋翼無人機(jī)，現(xiàn)在用的最多的還是電動固定翼無人機(jī)，新出現(xiàn)的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點(diǎn)，很期待?！?
對于地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生來說，學(xué)會飛無人機(jī)是一門必修課。2017年2月，郭晨第一次在黑方臺試飛無人機(jī)，結(jié)果一陣猛風(fēng)吹來，飛機(jī)掉了下來?，F(xiàn)在，郭晨已經(jīng)總結(jié)了一套無人機(jī)操控“心法”：“固定翼無人機(jī)要手拋起飛，要先觀察好周邊的地形，障礙物和風(fēng)向，并且調(diào)整好心態(tài)?！?
如今，地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室要求所有研究生都要會操縱無人機(jī)，高級實(shí)驗(yàn)師董秀軍表示，無論是從“雙一流”建設(shè)的專業(yè)要求出發(fā)，還是地災(zāi)國重實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際需求，學(xué)生會操縱多種型號的無人機(jī)都是一個(gè)基本功，“就像會用‘三大件’一樣，我們自己還在開發(fā)專業(yè)配套軟件?！?
在成都理工大學(xué)，無人機(jī)的操作要求已基本覆蓋至地類學(xué)本科生。地球科學(xué)學(xué)院空間信息技術(shù)系組建了以地學(xué)背景為基礎(chǔ)，以前沿科學(xué)問題為導(dǎo)向，解決實(shí)際問題為目的的無人機(jī)專業(yè)遙感團(tuán)隊(duì)。該系系主任邵懷勇教授介紹，目前空間信息技術(shù)系先后購置各種類型無人機(jī)近20臺，配套的無人機(jī)高分?jǐn)?shù)據(jù)處理和信息挖掘軟件20多套用于本科教學(xué)及科學(xué)研究。去年，該系在校內(nèi)帶領(lǐng)本科生進(jìn)行了無人機(jī)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還首次指導(dǎo)本科生完成了馬角壩航飛數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)，舉辦的“無人機(jī)與地學(xué)空間信息技術(shù)”科普展也頗受歡迎。在邵懷勇看來，系上每個(gè)學(xué)生都應(yīng)該掌握操縱無人機(jī)完成數(shù)據(jù)采集、處理到信息挖掘應(yīng)用的知識和技能。他們計(jì)劃將無人機(jī)駕駛培訓(xùn)與后期數(shù)據(jù)處理應(yīng)用融合于一體，形成有品牌效應(yīng)的無人機(jī)應(yīng)用操作專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，服務(wù)于社會和行業(yè)領(lǐng)域。
地科院空間信息技術(shù)系2005級研究生黃宇畢業(yè)后選擇在無人機(jī)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)，他創(chuàng)辦的成都山河空間信息技術(shù)有限公司為國土、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等多家政府單位提供移動空間信息全面解決方案，其中最重要的載體就是無人機(jī)。
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