論測繪地理信息在應(yīng)急測繪中的應(yīng)用

文／黎明、肖讓、張勇 貴州圖智信息技術(shù)有限公司 貴州貴陽 520000

引言：

我國具有遼闊的土地面積，且地形地貌十分復(fù)雜，因此容易發(fā)生一些自然災(zāi)害。對此，相關(guān)工作人員需要對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確處理，并建立起完善的應(yīng)急測繪保障系統(tǒng)，從而在洪水、地震、泥石流等相關(guān)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)為應(yīng)急救援工作開展提供有力依據(jù)，合理制定應(yīng)急救援方案，并采取有效的救援方式。這樣一來，不僅能夠使救援速度得到加快，而且還能夠使相關(guān)救援人員的安全得到保障，降低突發(fā)事件所造成的損失。

1、應(yīng)急測繪的重要性和相關(guān)要求

應(yīng)急測繪的有效開展可以使緊急工作當(dāng)中存在的問題得到解決，同時(shí)還能夠降低緊急情況所產(chǎn)生的危害。所以，相關(guān)企業(yè)需要對地理信息測繪技術(shù)進(jìn)行有效引進(jìn)和應(yīng)用，從而使應(yīng)急測繪問題得到根本性的解決。具體來說，應(yīng)急測繪中的突發(fā)事件可以具體分為以下幾種類型，首先是指洪水、泥石流、地震等相關(guān)自然災(zāi)害。其次，主要包括群體踩踏、連環(huán)追尾以及工廠泄漏等相關(guān)事故。最后則主要是指隧道開通、橋梁架設(shè)以及礦山開采等相關(guān)工程性事件。應(yīng)急測繪的工作的內(nèi)容并非單純測繪數(shù)據(jù)，而是具有多元性，屬于綜合性的科學(xué)測繪工作。在具體開展應(yīng)急測繪工作時(shí)，需要結(jié)合工作順序?qū)Ω鞣N數(shù)據(jù)進(jìn)行充分整合，從而得到具體的測繪結(jié)果，而根據(jù)其順序則可以將應(yīng)急測繪具體劃分為數(shù)據(jù)收集、整合、形成測繪結(jié)果三個(gè)不同階段。例如，當(dāng)某地出現(xiàn)泥石流災(zāi)害后，相關(guān)應(yīng)急測繪人員需要在接到災(zāi)害發(fā)生通知后，及時(shí)到現(xiàn)場對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，具體包括災(zāi)害發(fā)生山體高度、周圍人口信息、交通狀況以及山體的土壤覆蓋數(shù)據(jù)等，之后需要有效整合各種數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，從而形成最終的測繪結(jié)果。這樣一來，相關(guān)救援人員可以結(jié)合測繪結(jié)果來開展具體的救援指導(dǎo)工作。由此可以看出，在應(yīng)急測繪的整體過程當(dāng)中，數(shù)據(jù)收集階段是測繪工作開展的重要基礎(chǔ)和依據(jù)，在相關(guān)突發(fā)事件發(fā)生后，需要結(jié)合現(xiàn)場所收集到的具體數(shù)據(jù)來展開分析，并保證測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而為后期救援工作開展打好基礎(chǔ)。因此，應(yīng)急測繪工作對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性具有較高要求。目前，相關(guān)應(yīng)急測繪工作者根據(jù)測繪地理信息技術(shù)的主要特點(diǎn)，將其在應(yīng)急測繪工作當(dāng)中進(jìn)行有效應(yīng)用，可以使測繪工作的整體質(zhì)量與效率得到全面提高[1]。

圖1 應(yīng)急測繪示意圖

2、應(yīng)急測繪體系架構(gòu)

在應(yīng)急救援重大緊急事件時(shí)，相關(guān)決策和救援部門需要獲取到災(zāi)區(qū)圖像數(shù)據(jù)，并為災(zāi)區(qū)人員、住房以及交通等設(shè)施提供具體的決策依據(jù)，為相關(guān)部門提供有力的數(shù)據(jù)支持。測繪地理信息可以對現(xiàn)場情況進(jìn)行準(zhǔn)確了解，并掌握人員基本信息。在應(yīng)急救援、制圖以及緊急情況調(diào)查等方面，都可以采用測繪地理信息技術(shù)對信息進(jìn)行獲取，有效發(fā)揮出領(lǐng)導(dǎo)作用，因此該技術(shù)在國家緊急救援系統(tǒng)當(dāng)中已成為十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容。在應(yīng)急測繪當(dāng)中應(yīng)用地理空間測繪，可以發(fā)揮出明顯的技術(shù)優(yōu)勢。例如，在地震災(zāi)害中，一些地區(qū)由于地震而出現(xiàn)道路交通損害，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)急信息部無法及時(shí)對人員進(jìn)行集合，而應(yīng)急測繪通過對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、遙感技術(shù)以及測繪地理空間信息技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以幫助相關(guān)部門對災(zāi)區(qū)和風(fēng)險(xiǎn)管理部門等信息進(jìn)行快速獲取。在應(yīng)急測繪體系當(dāng)中具體包含了三大模塊，分別為數(shù)據(jù)收集、分析以及信息服務(wù)，對于不同模塊，其所呈現(xiàn)的特征規(guī)律明顯不同，需要對不同的職責(zé)進(jìn)行承擔(dān)。

首先，數(shù)據(jù)收集。對于信息數(shù)據(jù)收集而言，其可靠性與完整性直接影響到最終應(yīng)用成效，因此需要充分與外業(yè)數(shù)據(jù)和聯(lián)合遙感等數(shù)據(jù)收集進(jìn)行充分聯(lián)合，并要?jiǎng)討B(tài)化的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而將數(shù)據(jù)向處理中心反饋。

其次，數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析是十分重要的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，需要對各類先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行積極應(yīng)用，并在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大體量數(shù)據(jù)處理，最終呈現(xiàn)出具體的應(yīng)急測繪成果。

最后，信息服務(wù)。相關(guān)工作人員需要在信息平臺(tái)上發(fā)布初期應(yīng)急測繪收集、加工以及處理等信息，使應(yīng)急部門能夠及時(shí)對應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，從而有效處理各類工作。在發(fā)生突發(fā)事件后，為了使相關(guān)災(zāi)害造成的損失得到減少，需要及時(shí)對相關(guān)部門進(jìn)行成立，明確具體的工作職責(zé)，確保測繪應(yīng)急保障工作的有效開展，對緊急預(yù)案進(jìn)行啟動(dòng)，使測繪成果能夠向應(yīng)急部門進(jìn)行實(shí)時(shí)傳遞。在此項(xiàng)工作的開展過程中，測繪應(yīng)急隊(duì)伍需要及時(shí)入駐現(xiàn)場，對具有較高精確度和范圍更廣的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，以此來形成高質(zhì)量的應(yīng)急專題圖，保證應(yīng)急部門能夠順利開展各項(xiàng)工作。

3、測繪地理信息與應(yīng)急測繪的關(guān)系

3.1 測繪地理信息是應(yīng)急測繪的基礎(chǔ)

對于測繪地理信息而言，應(yīng)急測繪是一種特殊形式，其存在具有局限性、不確定性。相關(guān)應(yīng)急部門需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地理情況和緊急情況，對最為有效的應(yīng)急計(jì)劃進(jìn)行制定。相關(guān)部門需要更為細(xì)致的完善常規(guī)測繪任務(wù)，并在緊急情況下直接對地理測繪信息進(jìn)行使用。無論從技術(shù)層面還是實(shí)際應(yīng)用層面，該類技術(shù)都是應(yīng)急測繪的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

3.2 應(yīng)急測繪工作的高度取決于測繪地理信息的質(zhì)量

測繪地理信息可以對地理空間信息進(jìn)行直觀顯示，并對建筑信息、山河信息、道路信息等進(jìn)行詳細(xì)記錄。針對原始測繪方法進(jìn)行分析，需要對人工測量的方式進(jìn)行選擇。目前，隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，測繪工具已經(jīng)在人們的生活當(dāng)中逐漸得到了應(yīng)用，可以為測繪工作提供方便。與此同時(shí)，測繪方法具體包括測繪工具繪制以及手工繪制兩種方法，其中工具測繪方式具有較高的準(zhǔn)確性，而且在緊急情況下應(yīng)急測繪的應(yīng)用效率也相對較高。由此可以看出，此類技術(shù)是應(yīng)急測繪當(dāng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，測繪地理信息可以看作為高層建筑的基石，對應(yīng)急測繪具有十分重要的作用，對應(yīng)急測繪工作質(zhì)量具有決定性影響。

4、應(yīng)急測繪中的重要技術(shù)

4.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)

在采集地理信息技術(shù)時(shí)，一般會(huì)對地面激光雷達(dá)技術(shù)、航空遙感技術(shù)以及航天遙感技術(shù)等進(jìn)行應(yīng)用，通過配合使用三種技術(shù)可以保證應(yīng)急地理信息的全面采集。首先，針對地面激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行分析，該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中相對比較方便，可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)有效操作激光雷達(dá)，所以數(shù)據(jù)采集的可靠性比較強(qiáng)，并具有較高的精確度，這也使該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)急測繪工作當(dāng)中得到了有效應(yīng)用。其次，航天遙感技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)具體是對航天飛機(jī)以及衛(wèi)星等進(jìn)行利用，從而有效采集信息。具體而言，航天飛機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的高度相對較高，而且具有較為廣泛的獲取范圍，這使其可大范圍的對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，與此同時(shí)還能夠縮短信息的采集周期，存在的限制條件也相對較少，即使環(huán)境條件比較惡劣，也能夠?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行準(zhǔn)確獲取。所以，目前在應(yīng)急測繪工作當(dāng)中，航天遙感技術(shù)是十分重要的一項(xiàng)技術(shù)類型。最后，航空遙感技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)主要對小型飛機(jī)、無人機(jī)等設(shè)備進(jìn)行使用，可以采集突發(fā)事件現(xiàn)場信息，而且此技術(shù)具有較高的靈活性、精準(zhǔn)性以及高效性，可在短時(shí)間內(nèi)對現(xiàn)場地理信息進(jìn)行精確獲取，以此來為相關(guān)決策制定提供有力依據(jù)[2]。

4.2 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

在完成地理信息數(shù)據(jù)采集工作后，需要由數(shù)據(jù)中心來處理數(shù)據(jù)。具體來說，在處理數(shù)據(jù)時(shí)一般會(huì)對以下兩種技術(shù)進(jìn)行使用，分別為遙感影像一體化測圖系統(tǒng)和應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)。在應(yīng)急測繪的數(shù)據(jù)處理過程當(dāng)中，這兩種技術(shù)具有十分重要的作用。首先，針對遙感影像一體化技術(shù)進(jìn)行分析，該技術(shù)可以有效拼接圖像，并融合影像，合理調(diào)節(jié)色彩，從而對實(shí)際物體的屬性、位置、形狀以及大小等信息內(nèi)容進(jìn)行獲取，最終對全景圖進(jìn)行制作，從而有效建立三維模型，使應(yīng)急部門能夠?qū)ΜF(xiàn)場的地理信息進(jìn)行全面獲取。其次，應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)可通過制圖系統(tǒng)來有效篩選數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)成果當(dāng)中對于一些關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，并通過重新編輯，使其與現(xiàn)有數(shù)據(jù)得到有效融合，再經(jīng)過標(biāo)注和整合，從而制作成相應(yīng)的圖像。

4.3 數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)

在應(yīng)急測繪工作當(dāng)中，數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)具有十分重要的作用。具體而言，在數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)當(dāng)中共包括多種數(shù)據(jù)，分別為地名地址數(shù)據(jù)、地形圖數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)以及三維精細(xì)化模型數(shù)據(jù)等。首先，地形圖數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)在地理信息當(dāng)中是十分重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有著最為全面的地理信息數(shù)據(jù)內(nèi)容，可廣泛應(yīng)用于測繪工作當(dāng)中，并為突發(fā)事件提供精細(xì)化指導(dǎo)作用，幫助相關(guān)應(yīng)急部門利用地形圖來對事件的地理信息進(jìn)行了解。其次，地名地址數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)具有十分廣泛的范圍，具體涉及到交通居民區(qū)、公共設(shè)施、地形建筑物以及水系等。在實(shí)際使用時(shí)可以保證數(shù)據(jù)的詳細(xì)性，從而明確相關(guān)細(xì)節(jié)內(nèi)容。該數(shù)據(jù)在應(yīng)急事件當(dāng)中，主要在定位以及查詢等環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)用。再次，三維精細(xì)化模型數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)可以對地面信息有效實(shí)現(xiàn)三維精細(xì)化模擬，具體包括地下空間信息、建筑物信息以及城市部件信息等，能夠有效保證數(shù)據(jù)精度，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢與分析。在應(yīng)急測繪工作開展過程當(dāng)中，利用該數(shù)據(jù)可對突發(fā)事件的三維空間信息進(jìn)行有效反映，以此來為相關(guān)決策的制定提供參考依據(jù)。最后，電子地圖數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)是民眾較為關(guān)注的相關(guān)信息，具體包括重要地物信息以及道路信息等。在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中可有效在公眾視野范圍內(nèi)，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行展示。相關(guān)應(yīng)急部門在應(yīng)急測繪工作開展過程中，可利用電子地圖來為民眾發(fā)布具體的救災(zāi)實(shí)情，并對一手現(xiàn)場信息進(jìn)行獲取，使民眾能夠及時(shí)了解到相關(guān)救災(zāi)信息。

5、測繪地理信息在應(yīng)急測繪中的技術(shù)應(yīng)用對策

5.1 航空航天技術(shù)

在測繪地理信息當(dāng)中，航空航天技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，其具有較高的科技含量、運(yùn)行成本、分辨率、精確度，而且運(yùn)行速度較快。在一些特大突發(fā)事件的應(yīng)急測繪工作開展過程當(dāng)中，如泥石流、地震、洪水等，可以使航空航天技術(shù)具有的優(yōu)越性得到充分發(fā)揮。例如，在夏季強(qiáng)降雨比較集中的時(shí)段，部分大江大河容易發(fā)生洪澇災(zāi)害，針對洪水開展應(yīng)急測繪工作，如果采用傳統(tǒng)測繪手段將具有較大難度，而通過應(yīng)用航空航天攝影技術(shù)，則可以對現(xiàn)場洪水的災(zāi)情規(guī)模進(jìn)行有效收集，同時(shí)還能夠結(jié)合洪水周邊地形地貌，對具體的洪水走向進(jìn)行判斷，并依據(jù)相關(guān)氣象數(shù)據(jù)對災(zāi)區(qū)天氣情況進(jìn)行預(yù)報(bào)。在獲取到這些數(shù)據(jù)后，可以進(jìn)一步幫助救災(zāi)搶險(xiǎn)人員開展疏散救災(zāi)、群眾安置等工作，使救災(zāi)速度得到加快，使洪水災(zāi)害所造成的損失得到降低。因此，在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，應(yīng)對測繪地理信息當(dāng)中的航空航天技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，使應(yīng)急測繪工作能夠更加具有針對性。

5.2 無人機(jī)技術(shù)

無人機(jī)技術(shù)是測繪地理信息當(dāng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，不僅運(yùn)行成本相對較低，而且還具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，飛行軌跡十分靈活，飛行條件比較寬松，在操作上相對簡單。對于城市以及工廠當(dāng)中所出現(xiàn)的小規(guī)模突發(fā)事件，應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)可以使其技術(shù)特點(diǎn)得到充分發(fā)揮。例如，在市區(qū)有大型集會(huì)時(shí)，相關(guān)工作人員可操作無人機(jī)對人群動(dòng)向進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。測繪人員可結(jié)合無人機(jī)反饋的具體數(shù)據(jù)，有效開展應(yīng)急測繪。現(xiàn)場應(yīng)急人員則可以結(jié)合應(yīng)急測繪來控制人群數(shù)量，及時(shí)疏導(dǎo)人流，從而避免出現(xiàn)擁擠踩踏等相關(guān)事件，保證活動(dòng)開展的安全性。對于小規(guī)模應(yīng)急測繪工作，可以充分發(fā)揮出測繪地理信息中無人機(jī)技術(shù)所具有的優(yōu)勢，不僅能夠使應(yīng)急測繪成本得到降低，而且還能夠?qū)ΜF(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行充分反映。

5.3 激光和雷達(dá)技術(shù)

在測繪地理信息當(dāng)中，激光和雷達(dá)技術(shù)也具有十分顯著的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在測繪通透和形象立體等方面。針對部分工程性質(zhì)的突發(fā)事件，在開展應(yīng)急測繪工作時(shí)，應(yīng)對測繪地理信息當(dāng)中的激光和雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用。例如，當(dāng)某山體隧道工程在實(shí)際施工時(shí)出現(xiàn)洞內(nèi)塌方，此時(shí)開展應(yīng)急測繪工作需要對山體整體構(gòu)造進(jìn)行探明，再結(jié)合塌方點(diǎn)位置以及周圍山體情況來為救援工作開展提供準(zhǔn)確依據(jù)。對此，在探明山體時(shí)，相關(guān)工作人員可對激光和雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，從而進(jìn)一步明確山體構(gòu)造以及山體塌方誘因，為應(yīng)急測繪提供有力的數(shù)據(jù)保障。工作人員可結(jié)合應(yīng)急測繪結(jié)果來有效清理塌方點(diǎn)，并重新評(píng)估整體隧道工程。對于工程性突發(fā)事件，其具有一定的特殊性，因此一旦采取的處理方式不夠科學(xué)，將會(huì)對工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至造成工程廢止，產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，相關(guān)應(yīng)急部門需要對激光和雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，以此來降低突發(fā)事件給工程造成的影響[3]。

6、應(yīng)急測繪的發(fā)展方向

應(yīng)急測繪正處于相對全面的階段，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新也需要做到與時(shí)俱進(jìn)。一旦沒有有效創(chuàng)新技術(shù)，將無法使時(shí)代發(fā)展需求得到滿足。而在VR 虛擬技術(shù)出現(xiàn)后，可以將此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)急工作當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，對比傳統(tǒng)技術(shù)可以更為具體和直觀的觀察事件細(xì)節(jié)。除此之外，需要對測繪技術(shù)進(jìn)行有效完善和創(chuàng)新，使相關(guān)工作人員的技術(shù)水平和工作能力得到有效提升，運(yùn)用先進(jìn)測繪工具、數(shù)據(jù)分析、處理平臺(tái)等，為應(yīng)急工作開展提供有力依據(jù)，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使人民生命財(cái)產(chǎn)安全得到保證。

結(jié)語：

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在應(yīng)急測繪工作當(dāng)中，需要對測繪地理信息技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，從而準(zhǔn)確獲取、處理以及傳輸相關(guān)測繪信息，為應(yīng)急救援工作的決策制定提供依據(jù)，為救援計(jì)劃制定提供指導(dǎo)，及時(shí)控制突發(fā)事件，降低突發(fā)事件所造成的損失。與此同時(shí)，在應(yīng)急測繪中應(yīng)用測繪地理信息技術(shù)，需要相關(guān)應(yīng)急人員具有較強(qiáng)的應(yīng)急能力，并要不斷學(xué)習(xí)，掌握具體的測繪地理信息技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，從而全面提高應(yīng)急測繪工作質(zhì)量和效率。