
地質災害是指地殼運動引發的自然災害,如地震、泥石流、地面塌陷、山體滑坡等。這些災害往往會造成巨大的破壞和損失,人類和財產安全面臨嚴重的威脅。為了有效應對地質災害,科技領域一直在不斷探索新的解決方案。作為一種靈活高效的飛行平臺,無人直升機近年在地質災害防治領域得到廣泛應用,成為地質工作者、救援人員不可或缺的工具。
應用優勢
安全性高
不同于有人機,無人直升機機上無操控員,操控員利用地面控制站便可控制無人直升機執行任務。在地質災害防治中,無人直升機能代替人員進入危險區域執行勘查、監測、應急救援等任務,避免人員傷亡的風險,提高救援效率,降低救援風險。
環境適應性強
無人直升機可以在高原、山區、水域等復雜環境上空以及在高溫、低溫環境下執行任務,具有較強的環境適應性。
使用靈活
相比于固定翼無人機,無人直升機具有垂直起降和空中懸停等優勢,對起降場地要求低,可在狹小的平整地面垂直起降。無人直升機能精確規劃飛行航線,并根據任務需要,控制懸停點以及懸停高度,在地質災害防治任務中發揮獨特的優勢。
信息實時傳輸能力強
當災害突發時,通信出現中斷,無人直升機搭載通信中繼設備,為地面指揮中心和救援隊伍搭建通信平臺,將災區救援隊伍的音視頻信息實時傳到指揮中心或專家團隊,實現遠程協調、溝通和指揮,為科學、快速的決策提供支撐。
應用場景
無人直升機具有機動性高、響應速度快、作業效率高、使用靈活、成本和風險較低、數據實時傳輸能力強等優點,在地質災害防治工作中發揮了重要作用。無人直升機搭載不同類型的傳感器和任務設備,為地質災害預警、災害評估、應急救援、災后重建提供重要的信息支撐和技術支持,提高地質災害防治效果。
地質災害預警
第一,無人直升機搭載不同類型傳感器和任務設備在高空對地質災害隱患區域進行巡查和監測,使用高分辨率攝像機、紅外熱成像儀、激光雷達等設備,實時、高效、準確、自動獲取災害隱患區域的數據,并將數據傳給指揮中心,以便指揮中心掌握災害發展態勢,及早發現災害隱患源。
第二,無人直升機搭載三維激光雷達,收集地表形態、地質構造、巖土工程參數等地質災害預警所需的環境三維點云數據。這些數據經過處理與分析后,可以構建高精度地質災害隱患預警模型,準確測算地形地貌的高差和坡度,為災害預警和風險評估提供科學依據。

第三,無人直升機搭載地震儀、地磁儀等地質勘查設備,實時監測地質災害隱患區域的環境參數,提高地質勘查的效率和準確度,為地質災害發生機理和演化規律研究提供數據支持。地質工作者將無人直升機收集的環境參數與歷史數據進行對比和分析,判斷地質災害發生的概率和程度,預測災害事件的時間和空間范圍,及時發布預警信息,以便相關部門采取應急措施。
第四,無人直升機與地面傳感器網絡進行聯合監測,不間斷向相關部門發送災區地質災害動態數據,以便相關部門提前預測和防范可能發生的二次災害。
災情評估
地質災害發生后,無人直升機搭載不同類型的任務設備,深入災區,對地質構造變形、地面塌陷、滑坡、泥石流等地質災害進行識別、監測和評估,極大提高地質災害的應對能力和效率。
一是災情快速監測。在地質災害發生后,無人直升機攜帶各類任務設備快速進入災害現場,對災情進行實時監測,在短時間內,準確獲取地質災害現場的圖像和影像等大量數據,為決策者準確評估災情提供信息支持。
二是危險區域勘查。地質災害現場往往存在風險較高的危險區域,人員難以進入危險區域,傳統人工勘查難以獲取實時信息。當災害發生后,無人直升機代替人員進行危險區域勘查,可以避免人員傷亡的風險,為災害防治工作提供重要支撐。它搭載高分辨率攝像機、激光雷達、紅外熱成像儀等設備,創建地形地貌三維模型。該模型可評估地質災害的范圍和規模,為隨后的救援工作提供基礎數據。
應急救援
第一,無人直升機搭載光電/紅外吊艙等設備在受災區域進行實時搜索,及時發現被困人員的位置和行動,為地面救援隊伍提供準確有效的救援指導,同時將醫療用品、生命探測器、食品等緊急物資迅速運抵災害現場,對受困人員實施救援,極大提高救援效率。
第二,在通信中斷的情況下,無人直升機搭載通信中繼設備,打通災區和指揮中心的通信渠道,實時傳輸災情信息和救援指令,提高救援效率和成功率,減少人員傷亡和財產損失,為災害防治工作提供重要保障。
災后環境監測
無人直升機搭載空氣質量監測傳感器,實時監測災害點周圍空氣中的有害氣體、顆粒物等成分,幫助科研人員判斷災害發生后的環境變化,對災害影響范圍和區域空氣質量進行預測和評估,以便相關部門及時采取必要的防護措施。
災后重建
在災后重建工作中,無人直升機將發揮關鍵作用。它對災區進行全面、精確的監測,及時獲取災區內部的詳細數據,為相關部門在災后重建工作中開展災后變化定量分析提供科學依據。
總結
作為地質災害防治的重要工具和技術手段,無人直升機能夠提供科學、準確的數據支持,大大提高地質災害防治效率,為減少災害損失、保護人民群眾生命財產安全做出重要貢獻。