航拍航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)急方案_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

航拍航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)急方案一、概述

航拍航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)急方案是指利用無(wú)人機(jī)技術(shù),在緊急情況下快速獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),為應(yīng)急救援決策提供支持。該方案適用于自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件等各類突發(fā)事件,具有高效、靈活、安全等優(yōu)勢(shì)。本文將從方案準(zhǔn)備、操作流程、數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。

二、方案準(zhǔn)備

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.選擇合適的無(wú)人機(jī)型號(hào):根據(jù)任務(wù)需求選擇多旋翼或固定翼無(wú)人機(jī),確保續(xù)航能力、載荷能力和抗風(fēng)能力滿足要求。

2.配備必要附件:包括高清攝像頭、熱成像儀、激光雷達(dá)等,以獲取不同維度的數(shù)據(jù)。

3.備用設(shè)備:準(zhǔn)備備用電池、充電器、遙控器等,確保連續(xù)作業(yè)。

(二)人員準(zhǔn)備

1.專業(yè)操作人員:具備無(wú)人機(jī)飛行資質(zhì),熟悉應(yīng)急操作流程。

2.數(shù)據(jù)處理人員:能夠?qū)Λ@取的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理和分析。

3.后勤保障人員:負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)輸、維護(hù)和后勤支持。

(三)預(yù)案制定

1.任務(wù)規(guī)劃:明確目標(biāo)區(qū)域、飛行路線、數(shù)據(jù)采集要求。

2.安全預(yù)案:制定應(yīng)急措施,如遇惡劣天氣或設(shè)備故障時(shí)的應(yīng)對(duì)方案。

3.協(xié)調(diào)機(jī)制:建立與救援指揮部的溝通渠道,確保信息及時(shí)傳遞。

三、操作流程

(一)前期準(zhǔn)備

1.檢查設(shè)備:確認(rèn)無(wú)人機(jī)、電池、遙控器等狀態(tài)正常。

2.設(shè)置參數(shù):根據(jù)任務(wù)需求調(diào)整飛行高度、速度、拍攝模式等參數(shù)。

3.熟悉環(huán)境:提前了解作業(yè)區(qū)域的地形、障礙物分布等情況。

(二)飛行作業(yè)

1.起飛:選擇開闊地帶,緩慢提升高度,避免碰撞。

2.數(shù)據(jù)采集:按照預(yù)設(shè)路線飛行,利用攝像頭、傳感器等設(shè)備獲取高清影像和三維數(shù)據(jù)。

3.實(shí)時(shí)監(jiān)控:通過(guò)圖傳系統(tǒng)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況,及時(shí)調(diào)整飛行計(jì)劃。

(三)數(shù)據(jù)傳輸

1.直接傳輸:利用4G/5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至指揮部。

2.離線存儲(chǔ):在信號(hào)不穩(wěn)定時(shí),將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在無(wú)人機(jī)本地,待安全后再傳輸。

四、數(shù)據(jù)應(yīng)用

(一)災(zāi)情評(píng)估

1.高清影像分析:通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù),快速統(tǒng)計(jì)受損建筑、道路等關(guān)鍵信息。

2.三維建模:利用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)生成高精度地形圖,輔助救援決策。

(二)資源調(diào)配

1.實(shí)時(shí)定位:通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的GPS設(shè)備,定位被困人員或重要物資。

2.路徑規(guī)劃:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)優(yōu)化救援隊(duì)伍的行進(jìn)路線,提高效率。

(三)通信支持

1.短波通信:在基站受損時(shí),利用無(wú)人機(jī)作為移動(dòng)中繼站,恢復(fù)通信鏈路。

2.信息廣播:通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的擴(kuò)音設(shè)備,向?yàn)?zāi)區(qū)群眾傳遞救援信息。

五、注意事項(xiàng)

1.遵守空域規(guī)定:飛行前確認(rèn)空域是否開放,避免違規(guī)操作。

2.注意天氣變化:提前獲取天氣預(yù)報(bào),避免在惡劣天氣下作業(yè)。

3.設(shè)備維護(hù):每次飛行后進(jìn)行設(shè)備檢查,確保下次任務(wù)順利進(jìn)行。

**一、概述**

航拍航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)急方案是指利用無(wú)人機(jī)技術(shù),在緊急情況下快速獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),為應(yīng)急救援決策提供支持。該方案適用于自然災(zāi)害(如地震、洪水、火災(zāi)、臺(tái)風(fēng))、事故災(zāi)難(如礦難、危化品泄漏、交通事故)、公共衛(wèi)生事件(如疫情排查、大型事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè))等各類突發(fā)事件,具有高效、靈活、安全、成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)能夠快速抵達(dá)難以進(jìn)入或危險(xiǎn)的區(qū)域,獲取高分辨率影像、三維點(diǎn)云、熱成像等多種數(shù)據(jù),為災(zāi)情評(píng)估、救援路徑規(guī)劃、資源調(diào)配、次生災(zāi)害預(yù)警等提供關(guān)鍵信息。本文將從方案準(zhǔn)備、操作流程、數(shù)據(jù)應(yīng)用、注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹,旨在構(gòu)建一套系統(tǒng)化、可操作的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。

**二、方案準(zhǔn)備**

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.**選擇合適的無(wú)人機(jī)型號(hào):**

***多旋翼無(wú)人機(jī):**優(yōu)勢(shì)在于懸停穩(wěn)定、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、起降要求低,適用于狹小空間、復(fù)雜地形、精細(xì)測(cè)繪和定點(diǎn)觀測(cè)。需選擇具備一定抗風(fēng)能力(如4-5級(jí)風(fēng)以上仍可作業(yè))和較長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間(理想情況下不低于30分鐘)的型號(hào)。例如,用于小范圍建筑損毀評(píng)估、被困人員初步搜救標(biāo)記等。

***固定翼無(wú)人機(jī):**優(yōu)勢(shì)在于續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)(可達(dá)1-2小時(shí)或更長(zhǎng))、飛行速度快、數(shù)據(jù)采集范圍廣,適用于大范圍災(zāi)情快速概覽、大面積水域監(jiān)測(cè)、長(zhǎng)距離道路狀況評(píng)估等。需選擇結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、抗干擾能力強(qiáng)、能搭載較重傳感器的型號(hào)。

***混合動(dòng)力的無(wú)人機(jī):**結(jié)合多旋翼和固定翼的優(yōu)點(diǎn),兼具懸停和長(zhǎng)航時(shí)能力,是未來(lái)應(yīng)急應(yīng)用的一個(gè)發(fā)展方向。

***選擇依據(jù):**根據(jù)任務(wù)需求(覆蓋范圍、精度要求、續(xù)航時(shí)間、載荷能力)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(天氣、地形復(fù)雜度)、可用人力資源綜合確定。

2.**配備必要附件及傳感器:**

***高清可見光相機(jī):**分辨率要求不低于2000萬(wàn)像素,支持1080p/4K視頻錄制,具備足夠的動(dòng)態(tài)范圍,以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)光和弱光條件。需配備穩(wěn)定的云臺(tái)(三軸或四軸),實(shí)現(xiàn)變焦、傾斜、環(huán)繞拍攝。

***熱成像相機(jī):**用于在夜間或煙霧、塵土等低能見度條件下探測(cè)溫度異常區(qū)域,尋找被困人員、識(shí)別火源、監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)熱狀況等。需關(guān)注其測(cè)溫精度、探測(cè)距離和分辨率。

***激光雷達(dá)(LiDAR):**用于快速獲取高精度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),生成數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字表面模型(DSM),精確測(cè)量地形、建筑物高度和損毀情況,計(jì)算堰塞湖體積等。根據(jù)精度需求選擇不同類型的LiDAR。

***高光譜/多光譜相機(jī):**(可選,成本較高)用于災(zāi)害后的植被評(píng)估(如火災(zāi)影響范圍、農(nóng)作物受損情況)、水體污染初步分析等。

***GPS/RTK模塊:**確保無(wú)人機(jī)定位精度,常規(guī)GPS可實(shí)現(xiàn)亞米級(jí),而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分(RTK)可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度,對(duì)于精細(xì)測(cè)繪和成果定位至關(guān)重要。

***圖傳系統(tǒng):**用于實(shí)時(shí)將視頻或傳感器數(shù)據(jù)傳回地面站,便于操作員觀察現(xiàn)場(chǎng)情況、調(diào)整飛行策略。需確保傳輸距離和抗干擾能力滿足要求。

***數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡:**選擇高速、大容量的存儲(chǔ)卡(如SD卡、CFexpress卡),確保能存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間或高分辨率的影像/數(shù)據(jù)。準(zhǔn)備至少兩張備用卡,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余。

***其他:**風(fēng)力計(jì)、氣壓計(jì)、慣性測(cè)量單元(IMU)等傳感器是無(wú)人機(jī)穩(wěn)定飛行的基本保障。

3.**備用設(shè)備及耗材:**

***電池:**準(zhǔn)備至少4-6塊完全充好電的電池,確保連續(xù)作業(yè)能力。同時(shí)配備便攜式充電寶或移動(dòng)電源,用于野外臨時(shí)充電。詳細(xì)記錄每塊電池的充放電次數(shù)和容量衰減情況。

***遙控器:**備用遙控器,以防主遙控器故障。

***GPS天線:**備用GPS天線,尤其在外部干擾強(qiáng)或信號(hào)屏蔽嚴(yán)重的區(qū)域。

***數(shù)據(jù)線纜:**多準(zhǔn)備幾根不同接口的數(shù)據(jù)線,確保連接順暢。

***保護(hù)配件:**飛行包、云臺(tái)保護(hù)罩、槳葉保護(hù)套、無(wú)人機(jī)外殼保護(hù)殼等,減少運(yùn)輸和輕微碰撞損傷。

***應(yīng)急工具:**小型螺絲刀套裝、扎帶、膠帶、備用槳葉等。

(二)人員準(zhǔn)備

1.**專業(yè)操作人員:**

***資質(zhì)要求:**必須持有合法的無(wú)人機(jī)駕駛執(zhí)照(如適用),熟悉相關(guān)空域管理規(guī)定和飛行安全規(guī)范。

***技能要求:**

*精通無(wú)人機(jī)啟動(dòng)、起飛、懸停、航線規(guī)劃、自動(dòng)飛行、降落等基本操作。

*熟練掌握不同傳感器(相機(jī)、LiDAR等)的參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集方法。

*具備良好的空中態(tài)勢(shì)感知能力,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并規(guī)避障礙物。

*熟悉應(yīng)急場(chǎng)景下的特殊操作技巧,如低空貼地飛行、夜間/復(fù)雜光照下作業(yè)、信號(hào)丟失后的應(yīng)急處理等。

*具備基礎(chǔ)的飛行故障判斷和簡(jiǎn)單排除能力。

***培訓(xùn)與演練:**定期進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和模擬演練,特別是針對(duì)各種突發(fā)情況和復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)對(duì)訓(xùn)練。

2.**數(shù)據(jù)處理人員:**

***技能要求:**

*熟練使用無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)后處理軟件(如Pix4D,AgisoftMetashape,ContextCapture等),進(jìn)行影像拼接、點(diǎn)云生成、DEM/DSM提取、正射影像圖制作等。

*熟悉地理信息系統(tǒng)(GIS)軟件(如ArcGIS,QGIS等),能夠?qū)胩幚砗蟮臄?shù)據(jù),進(jìn)行空間分析、疊加、制圖等。

*具備一定的圖像處理能力,如圖像增強(qiáng)、目標(biāo)識(shí)別(輔助)、變化檢測(cè)等。

*能夠根據(jù)救援需求,快速提取、整理和可視化關(guān)鍵數(shù)據(jù)(如損毀區(qū)域范圍、高程變化、人員大致位置等)。

***硬件要求:**配備性能足夠的計(jì)算機(jī)(建議配置較高CPU、大內(nèi)存、專業(yè)顯卡)和存儲(chǔ)設(shè)備。

3.**后勤保障人員:**

***職責(zé):**負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)設(shè)備的日常維護(hù)、保養(yǎng)和保管;管理電池充電和存儲(chǔ);保障油料/電力供應(yīng);負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)輸、包裝和分發(fā);提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持;協(xié)助處理行政事務(wù)。

***要求:**熟悉無(wú)人機(jī)設(shè)備構(gòu)造和操作流程,具備一定的動(dòng)手能力和責(zé)任心。

(三)預(yù)案制定

1.**任務(wù)規(guī)劃:**

***信息收集:**詳細(xì)了解應(yīng)急事件類型、發(fā)生地點(diǎn)、已知信息(如災(zāi)害范圍、危險(xiǎn)區(qū)域、重要目標(biāo)點(diǎn)等)、救援指揮部的具體需求。

***目標(biāo)設(shè)定:**明確本次航拍航測(cè)的核心目標(biāo),是快速評(píng)估整體情況,還是精確探測(cè)特定區(qū)域,或是為某項(xiàng)具體救援任務(wù)提供支持。

***區(qū)域勘察(如可能):**在條件允許時(shí),提前對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行勘察,了解障礙物、信號(hào)覆蓋情況、安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

***航線規(guī)劃:**使用專業(yè)軟件(如大疆智圖、Planform等)規(guī)劃飛行航線,設(shè)定飛行高度、速度、相機(jī)角度、拍攝重疊率等參數(shù),確保數(shù)據(jù)覆蓋完整、無(wú)遺漏,并盡量避開危險(xiǎn)區(qū)域。考慮設(shè)置檢查點(diǎn)或返航點(diǎn)。

***時(shí)間安排:**制定詳細(xì)的作業(yè)時(shí)間表,包括準(zhǔn)備時(shí)間、飛行時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸/回收時(shí)間、初步分析時(shí)間等。

2.**安全預(yù)案:**

***空域合規(guī):**作業(yè)前必須查詢并確認(rèn)當(dāng)?shù)乜沼蜷_放情況,遵守禁飛區(qū)、限飛區(qū)規(guī)定,必要時(shí)提前申請(qǐng)?zhí)厥饪沼蚴褂迷S可。優(yōu)先選擇符合法規(guī)要求的開放空域。

***氣象監(jiān)控:**實(shí)時(shí)關(guān)注作業(yè)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào),特別是風(fēng)速、風(fēng)向、降水、能見度等關(guān)鍵指標(biāo)。制定惡劣天氣下的中止作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)急預(yù)案(如遇5級(jí)以上大風(fēng)、暴雨、雷暴天氣立即停止飛行)。

***飛行安全:**

*設(shè)置清晰的起降點(diǎn),確保該區(qū)域無(wú)人員活動(dòng)且地面堅(jiān)實(shí)。

*飛行過(guò)程中保持與地面人員的有效溝通,使用無(wú)線電對(duì)講機(jī)報(bào)告飛行狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)情況。

*設(shè)立地面觀察員,協(xié)助監(jiān)視無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)和周圍環(huán)境,尤其是在視野不佳或復(fù)雜環(huán)境中。

*規(guī)定最低安全飛行高度,避免與障礙物、架空線路等發(fā)生碰撞。

*準(zhǔn)備應(yīng)急降落方案,如電量過(guò)低、信號(hào)丟失、突發(fā)障礙物等情況下如何安全迫降。

***人員安全:**為所有現(xiàn)場(chǎng)人員配備必要的個(gè)人防護(hù)裝備(如安全帽、反光背心),明確危險(xiǎn)區(qū)域邊界,確保人員遠(yuǎn)離飛行區(qū)域。

3.**協(xié)調(diào)機(jī)制:**

***與指揮部對(duì)接:**建立與應(yīng)急指揮部(或現(xiàn)場(chǎng)救援協(xié)調(diào)中心)的暢通溝通渠道(電話、對(duì)講機(jī)、即時(shí)通訊工具等),及時(shí)匯報(bào)作業(yè)進(jìn)展、獲取任務(wù)指令、反饋現(xiàn)場(chǎng)信息。

***信息傳遞規(guī)范:**制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)命名、存儲(chǔ)和傳輸規(guī)范,確保指揮部能快速、準(zhǔn)確地接收和使用數(shù)據(jù)。

***多方協(xié)作:**如有其他單位(如測(cè)繪部門、通信部門)參與,需明確分工和協(xié)作流程。

**三、操作流程**

(一)前期準(zhǔn)備(任務(wù)啟動(dòng)后至起飛前)

1.**設(shè)備最終檢查(按順序):**

*(1)**機(jī)身檢查:**檢查機(jī)身外殼是否完好,有無(wú)可見損傷或松動(dòng)的部件。

*(2)**槳葉檢查:**檢查所有槳葉(包括備用槳)是否有裂紋、分層、磨損等損傷,確保槳葉安裝牢固,安裝方向正確。

*(3)**電池檢查:**檢查所用電池外觀是否正常,連接端口是否干凈無(wú)腐蝕,確認(rèn)電池電量充足(通過(guò)遙控器或電池指示燈),并將電池牢固安裝到無(wú)人機(jī)上。

*(4)**遙控器檢查:**確認(rèn)遙控器電池電量充足,與無(wú)人機(jī)藍(lán)牙/電臺(tái)連接正常。

*(5)**傳感器檢查:**確認(rèn)相機(jī)、LiDAR等傳感器鏡頭干凈,安裝牢固,電源連接正常。

*(6)**GPS信號(hào)測(cè)試:**打開無(wú)人機(jī)和遙控器,觀察GPS信號(hào)強(qiáng)度和衛(wèi)星數(shù)量,確保信號(hào)良好(通常需要至少6顆以上衛(wèi)星)。

*(7)**軟件檢查:**確認(rèn)無(wú)人機(jī)固件、遙控器固件及配套APP/軟件版本為最新,電池管理系統(tǒng)(BMS)功能正常。

2.**無(wú)人機(jī)啟動(dòng)與自檢:**

*(1)按照無(wú)人機(jī)說(shuō)明書規(guī)定的順序,開啟遙控器電源。

*(2)開啟無(wú)人機(jī)電源,等待無(wú)人機(jī)完成自檢程序(通常伴隨燈光閃爍或提示音),自檢通過(guò)后方可進(jìn)行下一步。

3.**連接遙控器與無(wú)人機(jī):**使用藍(lán)牙或?qū)S秒娕_(tái)將無(wú)人機(jī)與遙控器配對(duì)連接。

4.**航線規(guī)劃與設(shè)置:**

*(1)在地面站或移動(dòng)設(shè)備上打開航線規(guī)劃軟件。

*(2)根據(jù)任務(wù)規(guī)劃,導(dǎo)入地理坐標(biāo)或現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記點(diǎn),繪制飛行航線。

*(3)設(shè)置飛行參數(shù):飛行高度(建議離地面3-10米,根據(jù)地形和目標(biāo)大小調(diào)整)、飛行速度(建議3-5米/秒,復(fù)雜環(huán)境降低速度)、相機(jī)/傳感器參數(shù)(如曝光、增益、白平衡、分辨率、幀率、拍攝模式等)、圖像重疊率(航向重疊80%,旁向重疊70%)、返航點(diǎn)設(shè)置(強(qiáng)制返航的觸發(fā)條件:低電量、失控、GPS丟失、手動(dòng)觸發(fā))。

*(4)檢查并保存航線,確保所有設(shè)置符合任務(wù)要求和安全規(guī)范。

5.**現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘察(簡(jiǎn)述):**再次快速確認(rèn)起降點(diǎn)安全,觀察周圍是否有即時(shí)新增的障礙物或危險(xiǎn)源。

6.**獲取許可與溝通:**向現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)員或觀察員確認(rèn),開始飛行前無(wú)障礙。

(二)飛行作業(yè)(起飛至降落)

1.**起飛操作:**

*(1)將無(wú)人機(jī)置于起降點(diǎn)中心,調(diào)整好姿態(tài)。

*(2)確認(rèn)周圍無(wú)人員或障礙物靠近。

*(3)按照操作流程緩慢增加油門,使無(wú)人機(jī)平穩(wěn)升空。

*(4)上升到預(yù)定懸停高度(如5-10米),穩(wěn)定姿態(tài)。

2.**航線執(zhí)行與監(jiān)控:**

*(1)在地面站/APP上確認(rèn)無(wú)人機(jī)狀態(tài)正常后,啟動(dòng)自動(dòng)航線飛行模式。

*(2)操作員持續(xù)監(jiān)控?zé)o人機(jī)飛行狀態(tài)、電池電量、GPS信號(hào)、圖傳畫面。

*(3)地面觀察員密切監(jiān)視無(wú)人機(jī)周圍環(huán)境,通過(guò)圖傳畫面輔助判斷。

*(4)如遇突發(fā)情況(如信號(hào)突然中斷、畫面異常、發(fā)現(xiàn)重要目標(biāo)偏離航線),立即手動(dòng)接管控制,或根據(jù)預(yù)案執(zhí)行應(yīng)急程序(如迫降)。

3.**數(shù)據(jù)采集(根據(jù)任務(wù)需求):**

*(1)**可見光影像:**沿航線勻速飛行,按照設(shè)置自動(dòng)拍攝照片或視頻。在關(guān)鍵區(qū)域、目標(biāo)點(diǎn)附近可進(jìn)行環(huán)繞或定點(diǎn)懸停拍攝,調(diào)整相機(jī)角度獲取多角度影像。注意保持拍攝方向與航線方向一致。

*(2)**熱成像數(shù)據(jù):**在需要探測(cè)溫度差異的場(chǎng)景(如搜尋、火災(zāi)評(píng)估、設(shè)備檢查),開啟熱成像模式,同步記錄熱成像視頻或圖片。可能需要調(diào)整飛行高度或速度以獲得最佳效果。

*(3)**LiDAR數(shù)據(jù):**在需要高精度三維信息時(shí),啟動(dòng)LiDAR采集模式。確保飛行平穩(wěn),避免震動(dòng)影響點(diǎn)云質(zhì)量。根據(jù)精度要求,可能需要采用低空貼地飛行或傾斜掃描策略。

*(4)**多傳感器融合:**如同時(shí)使用多種傳感器,注意協(xié)調(diào)采集時(shí)序和參數(shù),確保數(shù)據(jù)能后續(xù)有效融合分析。

4.**空中調(diào)整與干預(yù):**

*(1)如航線計(jì)劃需要微調(diào)(如發(fā)現(xiàn)遺漏區(qū)域),在安全條件下可手動(dòng)調(diào)整飛行路徑。

*(2)如遇小范圍障礙物,可嘗試調(diào)整飛行高度或角度規(guī)避。

*(3)優(yōu)先確保飛行安全,任何操作調(diào)整都需在安全可控的前提下進(jìn)行。

5.**飛行結(jié)束與返航:**

*(1)按照預(yù)設(shè)返航點(diǎn)或手動(dòng)操作,開始返航程序。

*(2)監(jiān)控?zé)o人機(jī)下降過(guò)程,確保平穩(wěn)著陸。

*(3)隨后關(guān)閉無(wú)人機(jī)和遙控器電源。

(三)數(shù)據(jù)傳輸與回收

1.**數(shù)據(jù)初步傳輸(如需實(shí)時(shí)):**

*(1)將無(wú)人機(jī)連接到地面站或移動(dòng)設(shè)備。

*(2)使用配套軟件或功能,將存儲(chǔ)在無(wú)人機(jī)本地的數(shù)據(jù)(照片、視頻、點(diǎn)云等)下載到地面設(shè)備。

*(3)通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)或Wi-Fi將關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至指揮部指定平臺(tái)。注意網(wǎng)絡(luò)狀況,優(yōu)先保障重要數(shù)據(jù)的傳輸。

2.**數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理:**

*(1)將所有采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,至少在兩個(gè)不同的存儲(chǔ)介質(zhì)上(如電腦硬盤+移動(dòng)硬盤/云存儲(chǔ))。

*(2)按照統(tǒng)一的命名規(guī)則和目錄結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸檔,記錄數(shù)據(jù)類型、采集時(shí)間、位置、任務(wù)標(biāo)識(shí)等信息,建立數(shù)據(jù)清單。

*(3)清空無(wú)人機(jī)本地存儲(chǔ)空間(如需執(zhí)行后續(xù)任務(wù)),或保留足夠空間以備不時(shí)之需。

3.**設(shè)備檢查與充電:**

*(1)檢查無(wú)人機(jī)、槳葉、遙控器、電池等設(shè)備是否有損傷。

*(2)按照標(biāo)準(zhǔn)流程為所有電池充電,并記錄充電狀態(tài)。

*(3)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔(特別是鏡頭),安裝保護(hù)配件。

*(4)將所有設(shè)備歸位,做好維護(hù)記錄。

**四、數(shù)據(jù)應(yīng)用**

(一)災(zāi)情快速評(píng)估

1.**高分辨率影像分析:**

*(1)利用圖像拼接軟件制作大范圍正射影像圖,直觀展示災(zāi)區(qū)整體狀況。

*(2)通過(guò)目視解譯或基于人工智能的圖像識(shí)別技術(shù),快速統(tǒng)計(jì):

*損毀建筑數(shù)量、類型和嚴(yán)重程度(如完整、輕微損毀、嚴(yán)重?fù)p毀、倒塌)。

*道路、橋梁、電力設(shè)施等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的損毀情況。

*水體范圍、水位變化(如洪水淹沒區(qū)域)。

*可能存在的次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)(如滑坡體、堰塞湖)。

*(輔助)人員活動(dòng)跡象(需嚴(yán)格遵守隱私保護(hù)原則,僅用于統(tǒng)計(jì)密度,不作具體身份識(shí)別)。

*(3)制作變化前后的對(duì)比影像,量化評(píng)估災(zāi)情變化。

2.**三維激光點(diǎn)云分析:**

*(1)利用點(diǎn)云處理軟件生成高精度的數(shù)字高程模型(DEM)和數(shù)字表面模型(DSM)。

*(2)分析地形高程變化,計(jì)算滑坡體體積、堰塞湖庫(kù)容、淹沒區(qū)域面積等。

*(3)通過(guò)點(diǎn)云分類和屬性提取,獲取建筑物輪廓、高度、屋頂狀況等信息,更精確地評(píng)估建筑損毀情況。

*(4)生成不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN),用于更精細(xì)的地形分析和模擬。

(二)救援資源優(yōu)化配置

1.**被困人員搜救輔助:**

*(1)結(jié)合熱成像數(shù)據(jù)和可見光影像,在夜間或煙霧中搜索體溫異?;蛎黠@人員活動(dòng)跡象的區(qū)域。

*(2)利用高分辨率可見光影像,識(shí)別被困人員可能藏身的地點(diǎn)(如倒塌建筑的縫隙、掩蔽所)。

*(3)通過(guò)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如廢墟)內(nèi)部空間,為救援通道選擇提供參考。

2.**救援路徑規(guī)劃:**

*(1)在正射影像圖或三維模型上,結(jié)合DEM數(shù)據(jù),分析道路、橋梁損毀情況及地形高差。

*(2)規(guī)劃出安全、可行的救援隊(duì)伍行進(jìn)路線、物資運(yùn)輸路線和直升機(jī)起降點(diǎn)。

*(3)識(shí)別并標(biāo)注危險(xiǎn)區(qū)域(如不穩(wěn)定的山坡、洪水通道),提示救援隊(duì)伍避開。

3.**應(yīng)急設(shè)施與物資分布:**

*(1)標(biāo)注現(xiàn)場(chǎng)已有的醫(yī)院、避難所、臨時(shí)安置點(diǎn)、救援隊(duì)伍駐地等。

*(2)識(shí)別可利用的臨時(shí)物資堆放點(diǎn)或運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)。

*(3)結(jié)合GIS數(shù)據(jù),規(guī)劃物資調(diào)撥和人員轉(zhuǎn)運(yùn)的最優(yōu)方案。

(三)次生災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警

1.**滑坡、泥石流監(jiān)測(cè):**

*(1)對(duì)易發(fā)區(qū)域進(jìn)行高頻次(如每日)重復(fù)飛行,獲取序列影像/點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

*(2)利用變化檢測(cè)技術(shù),識(shí)別地表形態(tài)、植被覆蓋的變化,判斷是否發(fā)生新的滑坡、泥石流。

*(3)結(jié)合氣象數(shù)據(jù),評(píng)估未來(lái)發(fā)生次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

2.**堰塞湖監(jiān)測(cè)預(yù)警:**

*(1)定期獲取堰塞湖庫(kù)區(qū)及周邊的影像和點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

*(2)分析湖體面積、水位變化,監(jiān)測(cè)庫(kù)岸穩(wěn)定性(如有無(wú)裂縫、變形)。

*(3)評(píng)估潰壩風(fēng)險(xiǎn),為預(yù)警和疏散提供依據(jù)。

3.**洪水范圍與深度監(jiān)測(cè):**

*(1)獲取洪水淹沒區(qū)域的影像和DEM數(shù)據(jù)。

*(2)計(jì)算淹沒范圍、面積和平均水深,評(píng)估洪災(zāi)影響程度。

*(3)監(jiān)測(cè)水位變化趨勢(shì),為防汛決策提供支持。

(四)數(shù)據(jù)可視化與共享

1.**成果制作:**

*(1)將處理后的數(shù)據(jù)制作成地圖、報(bào)告、演示文稿等形式。

*(2)繪制風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估圖、資源分布圖、路徑規(guī)劃圖等可視化圖表。

*(3)制作短視頻,直觀展示災(zāi)區(qū)情況和救援進(jìn)展。

2.**平臺(tái)共享:**

*(1)將生成的成果通過(guò)安全的網(wǎng)絡(luò)渠道,上傳至指揮部信息共享平臺(tái)。

*(2)確保數(shù)據(jù)格式通用,方便不同部門、不同人員查閱和使用。

*(3)提供必要的操作指南或說(shuō)明,幫助使用者理解數(shù)據(jù)內(nèi)容。

**五、注意事項(xiàng)**

1.**空域合規(guī)性:**再次強(qiáng)調(diào),嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)乜沼蚬芾硪?guī)定是首要前提。飛行前務(wù)必確認(rèn)空域狀態(tài),必要時(shí)獲取許可。不擅自進(jìn)入禁飛區(qū)、限飛區(qū)。

2.**飛行安全意識(shí):**時(shí)刻將飛行安全放在首位。操作人員必須保持專注,密切關(guān)注無(wú)人機(jī)狀態(tài)和周圍環(huán)境。堅(jiān)決杜絕酒后、疲勞、無(wú)資質(zhì)操作。天氣突變時(shí)立即停止飛行。

3.**電池管理:**嚴(yán)格遵守電池使用規(guī)范,避免過(guò)充、過(guò)放、高溫、撞擊。飛行前確保電池電量充足且狀態(tài)良好。配備足夠數(shù)量的備用電池以應(yīng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間任務(wù)。

4.**數(shù)據(jù)安全與保密:**應(yīng)急數(shù)據(jù)可能包含敏感信息(如地形、設(shè)施布局)。確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸和使用的安全性,防止泄露或被未授權(quán)人員獲取。遵守相關(guān)數(shù)據(jù)管理規(guī)定,不拍攝或記錄無(wú)關(guān)的敏感目標(biāo)。

5.**隱私保護(hù):**在執(zhí)行任務(wù)時(shí),應(yīng)盡量避免拍攝無(wú)關(guān)的個(gè)人信息或隱私場(chǎng)所。如需使用包含人員信息的影像進(jìn)行輔助分析,應(yīng)在確保無(wú)法識(shí)別具體身份的前提下進(jìn)行,并遵守相關(guān)倫理規(guī)范。

6.**設(shè)備維護(hù)保養(yǎng):**建立規(guī)范的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制度,定期對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行清潔、檢查和保養(yǎng),特別是動(dòng)力系統(tǒng)、飛控、傳感器和電池。確保設(shè)備處于良好工作狀態(tài)。

7.**人員資質(zhì)與培訓(xùn):**確保所有操作和維護(hù)人員都經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn),持證上崗(如要求)。定期進(jìn)行復(fù)訓(xùn)和應(yīng)急演練,提升實(shí)戰(zhàn)能力。

8.**應(yīng)急預(yù)案的演練:**定期組織針對(duì)各種突發(fā)情況(如設(shè)備故障、信號(hào)丟失、惡劣天氣、空域沖突等)的應(yīng)急預(yù)案演練,確保人員熟悉流程,提高應(yīng)急處置效率。

9.**與地面通信:**保持與地面指揮中心或觀察員的持續(xù)有效溝通,及時(shí)報(bào)告情況和接收指令。

10.**環(huán)境適應(yīng):**適應(yīng)不同地域(山區(qū)、平原、城市)和氣候(高溫、嚴(yán)寒、雨雪、大風(fēng))下的飛行作業(yè)要求,調(diào)整操作參數(shù)和策略。

一、概述

航拍航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)急方案是指利用無(wú)人機(jī)技術(shù),在緊急情況下快速獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),為應(yīng)急救援決策提供支持。該方案適用于自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件等各類突發(fā)事件,具有高效、靈活、安全等優(yōu)勢(shì)。本文將從方案準(zhǔn)備、操作流程、數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。

二、方案準(zhǔn)備

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.選擇合適的無(wú)人機(jī)型號(hào):根據(jù)任務(wù)需求選擇多旋翼或固定翼無(wú)人機(jī),確保續(xù)航能力、載荷能力和抗風(fēng)能力滿足要求。

2.配備必要附件:包括高清攝像頭、熱成像儀、激光雷達(dá)等,以獲取不同維度的數(shù)據(jù)。

3.備用設(shè)備:準(zhǔn)備備用電池、充電器、遙控器等,確保連續(xù)作業(yè)。

(二)人員準(zhǔn)備

1.專業(yè)操作人員:具備無(wú)人機(jī)飛行資質(zhì),熟悉應(yīng)急操作流程。

2.數(shù)據(jù)處理人員:能夠?qū)Λ@取的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理和分析。

3.后勤保障人員:負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)輸、維護(hù)和后勤支持。

(三)預(yù)案制定

1.任務(wù)規(guī)劃:明確目標(biāo)區(qū)域、飛行路線、數(shù)據(jù)采集要求。

2.安全預(yù)案:制定應(yīng)急措施,如遇惡劣天氣或設(shè)備故障時(shí)的應(yīng)對(duì)方案。

3.協(xié)調(diào)機(jī)制:建立與救援指揮部的溝通渠道,確保信息及時(shí)傳遞。

三、操作流程

(一)前期準(zhǔn)備

1.檢查設(shè)備:確認(rèn)無(wú)人機(jī)、電池、遙控器等狀態(tài)正常。

2.設(shè)置參數(shù):根據(jù)任務(wù)需求調(diào)整飛行高度、速度、拍攝模式等參數(shù)。

3.熟悉環(huán)境:提前了解作業(yè)區(qū)域的地形、障礙物分布等情況。

(二)飛行作業(yè)

1.起飛:選擇開闊地帶,緩慢提升高度,避免碰撞。

2.數(shù)據(jù)采集:按照預(yù)設(shè)路線飛行,利用攝像頭、傳感器等設(shè)備獲取高清影像和三維數(shù)據(jù)。

3.實(shí)時(shí)監(jiān)控:通過(guò)圖傳系統(tǒng)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況,及時(shí)調(diào)整飛行計(jì)劃。

(三)數(shù)據(jù)傳輸

1.直接傳輸:利用4G/5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至指揮部。

2.離線存儲(chǔ):在信號(hào)不穩(wěn)定時(shí),將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在無(wú)人機(jī)本地,待安全后再傳輸。

四、數(shù)據(jù)應(yīng)用

(一)災(zāi)情評(píng)估

1.高清影像分析:通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù),快速統(tǒng)計(jì)受損建筑、道路等關(guān)鍵信息。

2.三維建模:利用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)生成高精度地形圖,輔助救援決策。

(二)資源調(diào)配

1.實(shí)時(shí)定位:通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的GPS設(shè)備,定位被困人員或重要物資。

2.路徑規(guī)劃:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)優(yōu)化救援隊(duì)伍的行進(jìn)路線,提高效率。

(三)通信支持

1.短波通信:在基站受損時(shí),利用無(wú)人機(jī)作為移動(dòng)中繼站,恢復(fù)通信鏈路。

2.信息廣播:通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的擴(kuò)音設(shè)備,向?yàn)?zāi)區(qū)群眾傳遞救援信息。

五、注意事項(xiàng)

1.遵守空域規(guī)定:飛行前確認(rèn)空域是否開放,避免違規(guī)操作。

2.注意天氣變化:提前獲取天氣預(yù)報(bào),避免在惡劣天氣下作業(yè)。

3.設(shè)備維護(hù):每次飛行后進(jìn)行設(shè)備檢查,確保下次任務(wù)順利進(jìn)行。

**一、概述**

航拍航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)急方案是指利用無(wú)人機(jī)技術(shù),在緊急情況下快速獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),為應(yīng)急救援決策提供支持。該方案適用于自然災(zāi)害(如地震、洪水、火災(zāi)、臺(tái)風(fēng))、事故災(zāi)難(如礦難、?;沸孤?、交通事故)、公共衛(wèi)生事件(如疫情排查、大型事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè))等各類突發(fā)事件,具有高效、靈活、安全、成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)能夠快速抵達(dá)難以進(jìn)入或危險(xiǎn)的區(qū)域,獲取高分辨率影像、三維點(diǎn)云、熱成像等多種數(shù)據(jù),為災(zāi)情評(píng)估、救援路徑規(guī)劃、資源調(diào)配、次生災(zāi)害預(yù)警等提供關(guān)鍵信息。本文將從方案準(zhǔn)備、操作流程、數(shù)據(jù)應(yīng)用、注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹,旨在構(gòu)建一套系統(tǒng)化、可操作的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。

**二、方案準(zhǔn)備**

(一)設(shè)備準(zhǔn)備

1.**選擇合適的無(wú)人機(jī)型號(hào):**

***多旋翼無(wú)人機(jī):**優(yōu)勢(shì)在于懸停穩(wěn)定、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、起降要求低,適用于狹小空間、復(fù)雜地形、精細(xì)測(cè)繪和定點(diǎn)觀測(cè)。需選擇具備一定抗風(fēng)能力(如4-5級(jí)風(fēng)以上仍可作業(yè))和較長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間(理想情況下不低于30分鐘)的型號(hào)。例如,用于小范圍建筑損毀評(píng)估、被困人員初步搜救標(biāo)記等。

***固定翼無(wú)人機(jī):**優(yōu)勢(shì)在于續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)(可達(dá)1-2小時(shí)或更長(zhǎng))、飛行速度快、數(shù)據(jù)采集范圍廣,適用于大范圍災(zāi)情快速概覽、大面積水域監(jiān)測(cè)、長(zhǎng)距離道路狀況評(píng)估等。需選擇結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、抗干擾能力強(qiáng)、能搭載較重傳感器的型號(hào)。

***混合動(dòng)力的無(wú)人機(jī):**結(jié)合多旋翼和固定翼的優(yōu)點(diǎn),兼具懸停和長(zhǎng)航時(shí)能力,是未來(lái)應(yīng)急應(yīng)用的一個(gè)發(fā)展方向。

***選擇依據(jù):**根據(jù)任務(wù)需求(覆蓋范圍、精度要求、續(xù)航時(shí)間、載荷能力)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(天氣、地形復(fù)雜度)、可用人力資源綜合確定。

2.**配備必要附件及傳感器:**

***高清可見光相機(jī):**分辨率要求不低于2000萬(wàn)像素,支持1080p/4K視頻錄制,具備足夠的動(dòng)態(tài)范圍,以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)光和弱光條件。需配備穩(wěn)定的云臺(tái)(三軸或四軸),實(shí)現(xiàn)變焦、傾斜、環(huán)繞拍攝。

***熱成像相機(jī):**用于在夜間或煙霧、塵土等低能見度條件下探測(cè)溫度異常區(qū)域,尋找被困人員、識(shí)別火源、監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)熱狀況等。需關(guān)注其測(cè)溫精度、探測(cè)距離和分辨率。

***激光雷達(dá)(LiDAR):**用于快速獲取高精度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),生成數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字表面模型(DSM),精確測(cè)量地形、建筑物高度和損毀情況,計(jì)算堰塞湖體積等。根據(jù)精度需求選擇不同類型的LiDAR。

***高光譜/多光譜相機(jī):**(可選,成本較高)用于災(zāi)害后的植被評(píng)估(如火災(zāi)影響范圍、農(nóng)作物受損情況)、水體污染初步分析等。

***GPS/RTK模塊:**確保無(wú)人機(jī)定位精度,常規(guī)GPS可實(shí)現(xiàn)亞米級(jí),而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分(RTK)可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度,對(duì)于精細(xì)測(cè)繪和成果定位至關(guān)重要。

***圖傳系統(tǒng):**用于實(shí)時(shí)將視頻或傳感器數(shù)據(jù)傳回地面站,便于操作員觀察現(xiàn)場(chǎng)情況、調(diào)整飛行策略。需確保傳輸距離和抗干擾能力滿足要求。

***數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡:**選擇高速、大容量的存儲(chǔ)卡(如SD卡、CFexpress卡),確保能存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間或高分辨率的影像/數(shù)據(jù)。準(zhǔn)備至少兩張備用卡,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余。

***其他:**風(fēng)力計(jì)、氣壓計(jì)、慣性測(cè)量單元(IMU)等傳感器是無(wú)人機(jī)穩(wěn)定飛行的基本保障。

3.**備用設(shè)備及耗材:**

***電池:**準(zhǔn)備至少4-6塊完全充好電的電池,確保連續(xù)作業(yè)能力。同時(shí)配備便攜式充電寶或移動(dòng)電源,用于野外臨時(shí)充電。詳細(xì)記錄每塊電池的充放電次數(shù)和容量衰減情況。

***遙控器:**備用遙控器,以防主遙控器故障。

***GPS天線:**備用GPS天線,尤其在外部干擾強(qiáng)或信號(hào)屏蔽嚴(yán)重的區(qū)域。

***數(shù)據(jù)線纜:**多準(zhǔn)備幾根不同接口的數(shù)據(jù)線,確保連接順暢。

***保護(hù)配件:**飛行包、云臺(tái)保護(hù)罩、槳葉保護(hù)套、無(wú)人機(jī)外殼保護(hù)殼等,減少運(yùn)輸和輕微碰撞損傷。

***應(yīng)急工具:**小型螺絲刀套裝、扎帶、膠帶、備用槳葉等。

(二)人員準(zhǔn)備

1.**專業(yè)操作人員:**

***資質(zhì)要求:**必須持有合法的無(wú)人機(jī)駕駛執(zhí)照(如適用),熟悉相關(guān)空域管理規(guī)定和飛行安全規(guī)范。

***技能要求:**

*精通無(wú)人機(jī)啟動(dòng)、起飛、懸停、航線規(guī)劃、自動(dòng)飛行、降落等基本操作。

*熟練掌握不同傳感器(相機(jī)、LiDAR等)的參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集方法。

*具備良好的空中態(tài)勢(shì)感知能力,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并規(guī)避障礙物。

*熟悉應(yīng)急場(chǎng)景下的特殊操作技巧,如低空貼地飛行、夜間/復(fù)雜光照下作業(yè)、信號(hào)丟失后的應(yīng)急處理等。

*具備基礎(chǔ)的飛行故障判斷和簡(jiǎn)單排除能力。

***培訓(xùn)與演練:**定期進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和模擬演練,特別是針對(duì)各種突發(fā)情況和復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)對(duì)訓(xùn)練。

2.**數(shù)據(jù)處理人員:**

***技能要求:**

*熟練使用無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)后處理軟件(如Pix4D,AgisoftMetashape,ContextCapture等),進(jìn)行影像拼接、點(diǎn)云生成、DEM/DSM提取、正射影像圖制作等。

*熟悉地理信息系統(tǒng)(GIS)軟件(如ArcGIS,QGIS等),能夠?qū)胩幚砗蟮臄?shù)據(jù),進(jìn)行空間分析、疊加、制圖等。

*具備一定的圖像處理能力,如圖像增強(qiáng)、目標(biāo)識(shí)別(輔助)、變化檢測(cè)等。

*能夠根據(jù)救援需求,快速提取、整理和可視化關(guān)鍵數(shù)據(jù)(如損毀區(qū)域范圍、高程變化、人員大致位置等)。

***硬件要求:**配備性能足夠的計(jì)算機(jī)(建議配置較高CPU、大內(nèi)存、專業(yè)顯卡)和存儲(chǔ)設(shè)備。

3.**后勤保障人員:**

***職責(zé):**負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)設(shè)備的日常維護(hù)、保養(yǎng)和保管;管理電池充電和存儲(chǔ);保障油料/電力供應(yīng);負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)輸、包裝和分發(fā);提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持;協(xié)助處理行政事務(wù)。

***要求:**熟悉無(wú)人機(jī)設(shè)備構(gòu)造和操作流程,具備一定的動(dòng)手能力和責(zé)任心。

(三)預(yù)案制定

1.**任務(wù)規(guī)劃:**

***信息收集:**詳細(xì)了解應(yīng)急事件類型、發(fā)生地點(diǎn)、已知信息(如災(zāi)害范圍、危險(xiǎn)區(qū)域、重要目標(biāo)點(diǎn)等)、救援指揮部的具體需求。

***目標(biāo)設(shè)定:**明確本次航拍航測(cè)的核心目標(biāo),是快速評(píng)估整體情況,還是精確探測(cè)特定區(qū)域,或是為某項(xiàng)具體救援任務(wù)提供支持。

***區(qū)域勘察(如可能):**在條件允許時(shí),提前對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行勘察,了解障礙物、信號(hào)覆蓋情況、安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

***航線規(guī)劃:**使用專業(yè)軟件(如大疆智圖、Planform等)規(guī)劃飛行航線,設(shè)定飛行高度、速度、相機(jī)角度、拍攝重疊率等參數(shù),確保數(shù)據(jù)覆蓋完整、無(wú)遺漏,并盡量避開危險(xiǎn)區(qū)域??紤]設(shè)置檢查點(diǎn)或返航點(diǎn)。

***時(shí)間安排:**制定詳細(xì)的作業(yè)時(shí)間表,包括準(zhǔn)備時(shí)間、飛行時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸/回收時(shí)間、初步分析時(shí)間等。

2.**安全預(yù)案:**

***空域合規(guī):**作業(yè)前必須查詢并確認(rèn)當(dāng)?shù)乜沼蜷_放情況,遵守禁飛區(qū)、限飛區(qū)規(guī)定,必要時(shí)提前申請(qǐng)?zhí)厥饪沼蚴褂迷S可。優(yōu)先選擇符合法規(guī)要求的開放空域。

***氣象監(jiān)控:**實(shí)時(shí)關(guān)注作業(yè)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào),特別是風(fēng)速、風(fēng)向、降水、能見度等關(guān)鍵指標(biāo)。制定惡劣天氣下的中止作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)急預(yù)案(如遇5級(jí)以上大風(fēng)、暴雨、雷暴天氣立即停止飛行)。

***飛行安全:**

*設(shè)置清晰的起降點(diǎn),確保該區(qū)域無(wú)人員活動(dòng)且地面堅(jiān)實(shí)。

*飛行過(guò)程中保持與地面人員的有效溝通,使用無(wú)線電對(duì)講機(jī)報(bào)告飛行狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)情況。

*設(shè)立地面觀察員,協(xié)助監(jiān)視無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)和周圍環(huán)境,尤其是在視野不佳或復(fù)雜環(huán)境中。

*規(guī)定最低安全飛行高度,避免與障礙物、架空線路等發(fā)生碰撞。

*準(zhǔn)備應(yīng)急降落方案,如電量過(guò)低、信號(hào)丟失、突發(fā)障礙物等情況下如何安全迫降。

***人員安全:**為所有現(xiàn)場(chǎng)人員配備必要的個(gè)人防護(hù)裝備(如安全帽、反光背心),明確危險(xiǎn)區(qū)域邊界,確保人員遠(yuǎn)離飛行區(qū)域。

3.**協(xié)調(diào)機(jī)制:**

***與指揮部對(duì)接:**建立與應(yīng)急指揮部(或現(xiàn)場(chǎng)救援協(xié)調(diào)中心)的暢通溝通渠道(電話、對(duì)講機(jī)、即時(shí)通訊工具等),及時(shí)匯報(bào)作業(yè)進(jìn)展、獲取任務(wù)指令、反饋現(xiàn)場(chǎng)信息。

***信息傳遞規(guī)范:**制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)命名、存儲(chǔ)和傳輸規(guī)范,確保指揮部能快速、準(zhǔn)確地接收和使用數(shù)據(jù)。

***多方協(xié)作:**如有其他單位(如測(cè)繪部門、通信部門)參與,需明確分工和協(xié)作流程。

**三、操作流程**

(一)前期準(zhǔn)備(任務(wù)啟動(dòng)后至起飛前)

1.**設(shè)備最終檢查(按順序):**

*(1)**機(jī)身檢查:**檢查機(jī)身外殼是否完好,有無(wú)可見損傷或松動(dòng)的部件。

*(2)**槳葉檢查:**檢查所有槳葉(包括備用槳)是否有裂紋、分層、磨損等損傷,確保槳葉安裝牢固,安裝方向正確。

*(3)**電池檢查:**檢查所用電池外觀是否正常,連接端口是否干凈無(wú)腐蝕,確認(rèn)電池電量充足(通過(guò)遙控器或電池指示燈),并將電池牢固安裝到無(wú)人機(jī)上。

*(4)**遙控器檢查:**確認(rèn)遙控器電池電量充足,與無(wú)人機(jī)藍(lán)牙/電臺(tái)連接正常。

*(5)**傳感器檢查:**確認(rèn)相機(jī)、LiDAR等傳感器鏡頭干凈,安裝牢固,電源連接正常。

*(6)**GPS信號(hào)測(cè)試:**打開無(wú)人機(jī)和遙控器,觀察GPS信號(hào)強(qiáng)度和衛(wèi)星數(shù)量,確保信號(hào)良好(通常需要至少6顆以上衛(wèi)星)。

*(7)**軟件檢查:**確認(rèn)無(wú)人機(jī)固件、遙控器固件及配套APP/軟件版本為最新,電池管理系統(tǒng)(BMS)功能正常。

2.**無(wú)人機(jī)啟動(dòng)與自檢:**

*(1)按照無(wú)人機(jī)說(shuō)明書規(guī)定的順序,開啟遙控器電源。

*(2)開啟無(wú)人機(jī)電源,等待無(wú)人機(jī)完成自檢程序(通常伴隨燈光閃爍或提示音),自檢通過(guò)后方可進(jìn)行下一步。

3.**連接遙控器與無(wú)人機(jī):**使用藍(lán)牙或?qū)S秒娕_(tái)將無(wú)人機(jī)與遙控器配對(duì)連接。

4.**航線規(guī)劃與設(shè)置:**

*(1)在地面站或移動(dòng)設(shè)備上打開航線規(guī)劃軟件。

*(2)根據(jù)任務(wù)規(guī)劃,導(dǎo)入地理坐標(biāo)或現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記點(diǎn),繪制飛行航線。

*(3)設(shè)置飛行參數(shù):飛行高度(建議離地面3-10米,根據(jù)地形和目標(biāo)大小調(diào)整)、飛行速度(建議3-5米/秒,復(fù)雜環(huán)境降低速度)、相機(jī)/傳感器參數(shù)(如曝光、增益、白平衡、分辨率、幀率、拍攝模式等)、圖像重疊率(航向重疊80%,旁向重疊70%)、返航點(diǎn)設(shè)置(強(qiáng)制返航的觸發(fā)條件:低電量、失控、GPS丟失、手動(dòng)觸發(fā))。

*(4)檢查并保存航線,確保所有設(shè)置符合任務(wù)要求和安全規(guī)范。

5.**現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘察(簡(jiǎn)述):**再次快速確認(rèn)起降點(diǎn)安全,觀察周圍是否有即時(shí)新增的障礙物或危險(xiǎn)源。

6.**獲取許可與溝通:**向現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)員或觀察員確認(rèn),開始飛行前無(wú)障礙。

(二)飛行作業(yè)(起飛至降落)

1.**起飛操作:**

*(1)將無(wú)人機(jī)置于起降點(diǎn)中心,調(diào)整好姿態(tài)。

*(2)確認(rèn)周圍無(wú)人員或障礙物靠近。

*(3)按照操作流程緩慢增加油門,使無(wú)人機(jī)平穩(wěn)升空。

*(4)上升到預(yù)定懸停高度(如5-10米),穩(wěn)定姿態(tài)。

2.**航線執(zhí)行與監(jiān)控:**

*(1)在地面站/APP上確認(rèn)無(wú)人機(jī)狀態(tài)正常后,啟動(dòng)自動(dòng)航線飛行模式。

*(2)操作員持續(xù)監(jiān)控?zé)o人機(jī)飛行狀態(tài)、電池電量、GPS信號(hào)、圖傳畫面。

*(3)地面觀察員密切監(jiān)視無(wú)人機(jī)周圍環(huán)境,通過(guò)圖傳畫面輔助判斷。

*(4)如遇突發(fā)情況(如信號(hào)突然中斷、畫面異常、發(fā)現(xiàn)重要目標(biāo)偏離航線),立即手動(dòng)接管控制,或根據(jù)預(yù)案執(zhí)行應(yīng)急程序(如迫降)。

3.**數(shù)據(jù)采集(根據(jù)任務(wù)需求):**

*(1)**可見光影像:**沿航線勻速飛行,按照設(shè)置自動(dòng)拍攝照片或視頻。在關(guān)鍵區(qū)域、目標(biāo)點(diǎn)附近可進(jìn)行環(huán)繞或定點(diǎn)懸停拍攝,調(diào)整相機(jī)角度獲取多角度影像。注意保持拍攝方向與航線方向一致。

*(2)**熱成像數(shù)據(jù):**在需要探測(cè)溫度差異的場(chǎng)景(如搜尋、火災(zāi)評(píng)估、設(shè)備檢查),開啟熱成像模式,同步記錄熱成像視頻或圖片。可能需要調(diào)整飛行高度或速度以獲得最佳效果。

*(3)**LiDAR數(shù)據(jù):**在需要高精度三維信息時(shí),啟動(dòng)LiDAR采集模式。確保飛行平穩(wěn),避免震動(dòng)影響點(diǎn)云質(zhì)量。根據(jù)精度要求,可能需要采用低空貼地飛行或傾斜掃描策略。

*(4)**多傳感器融合:**如同時(shí)使用多種傳感器,注意協(xié)調(diào)采集時(shí)序和參數(shù),確保數(shù)據(jù)能后續(xù)有效融合分析。

4.**空中調(diào)整與干預(yù):**

*(1)如航線計(jì)劃需要微調(diào)(如發(fā)現(xiàn)遺漏區(qū)域),在安全條件下可手動(dòng)調(diào)整飛行路徑。

*(2)如遇小范圍障礙物,可嘗試調(diào)整飛行高度或角度規(guī)避。

*(3)優(yōu)先確保飛行安全,任何操作調(diào)整都需在安全可控的前提下進(jìn)行。

5.**飛行結(jié)束與返航:**

*(1)按照預(yù)設(shè)返航點(diǎn)或手動(dòng)操作,開始返航程序。

*(2)監(jiān)控?zé)o人機(jī)下降過(guò)程,確保平穩(wěn)著陸。

*(3)隨后關(guān)閉無(wú)人機(jī)和遙控器電源。

(三)數(shù)據(jù)傳輸與回收

1.**數(shù)據(jù)初步傳輸(如需實(shí)時(shí)):**

*(1)將無(wú)人機(jī)連接到地面站或移動(dòng)設(shè)備。

*(2)使用配套軟件或功能,將存儲(chǔ)在無(wú)人機(jī)本地的數(shù)據(jù)(照片、視頻、點(diǎn)云等)下載到地面設(shè)備。

*(3)通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)或Wi-Fi將關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至指揮部指定平臺(tái)。注意網(wǎng)絡(luò)狀況,優(yōu)先保障重要數(shù)據(jù)的傳輸。

2.**數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理:**

*(1)將所有采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,至少在兩個(gè)不同的存儲(chǔ)介質(zhì)上(如電腦硬盤+移動(dòng)硬盤/云存儲(chǔ))。

*(2)按照統(tǒng)一的命名規(guī)則和目錄結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸檔,記錄數(shù)據(jù)類型、采集時(shí)間、位置、任務(wù)標(biāo)識(shí)等信息,建立數(shù)據(jù)清單。

*(3)清空無(wú)人機(jī)本地存儲(chǔ)空間(如需執(zhí)行后續(xù)任務(wù)),或保留足夠空間以備不時(shí)之需。

3.**設(shè)備檢查與充電:**

*(1)檢查無(wú)人機(jī)、槳葉、遙控器、電池等設(shè)備是否有損傷。

*(2)按照標(biāo)準(zhǔn)流程為所有電池充電,并記錄充電狀態(tài)。

*(3)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔(特別是鏡頭),安裝保護(hù)配件。

*(4)將所有設(shè)備歸位,做好維護(hù)記錄。

**四、數(shù)據(jù)應(yīng)用**

(一)災(zāi)情快速評(píng)估

1.**高分辨率影像分析:**

*(1)利用圖像拼接軟件制作大范圍正射影像圖,直觀展示災(zāi)區(qū)整體狀況。

*(2)通過(guò)目視解譯或基于人工智能的圖像識(shí)別技術(shù),快速統(tǒng)計(jì):

*損毀建筑數(shù)量、類型和嚴(yán)重程度(如完整、輕微損毀、嚴(yán)重?fù)p毀、倒塌)。

*道路、橋梁、電力設(shè)施等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的損毀情況。

*水體范圍、水位變化(如洪水淹沒區(qū)域)。

*可能存在的次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)(如滑坡體、堰塞湖)。

*(輔助)人員活動(dòng)跡象(需嚴(yán)格遵守隱私保護(hù)原則,僅用于統(tǒng)計(jì)密度,不作具體身份識(shí)別)。

*(3)制作變化前后的對(duì)比影像,量化評(píng)估災(zāi)情變化。

2.**三維激光點(diǎn)云分析:**

*(1)利用點(diǎn)云處理軟件生成高精度的數(shù)字高程模型(DEM)和數(shù)字表面模型(DSM)。

*(2)分析地形高程變化,計(jì)算滑坡體體積、堰塞湖庫(kù)容、淹沒區(qū)域面積等。

*(3)通過(guò)點(diǎn)云分類和屬性提取,獲取建筑物輪廓、高度、屋頂狀況等信息,更精確地評(píng)估建筑損毀情況。

*

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