實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行無人機(jī)起飛準(zhǔn)備

　　災(zāi)后路斷、橋斷、通訊斷，如何宏觀掌握災(zāi)情?

        4月12日開始，一項(xiàng)名為“典型地質(zhì)災(zāi)害遙感監(jiān)測與應(yīng)急關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”的國家級科學(xué)實(shí)驗(yàn)在“5·12”大地震遺址北川老縣城悄然進(jìn)行。這個國家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃科技攻關(guān)項(xiàng)目(863項(xiàng)目)，國家衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和高分辨對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)，吸引了來自民政部國家減災(zāi)中心、國家地震局、北京大學(xué)、武漢大學(xué)、西南交大、中南大學(xué)等50余名專家學(xué)者集聚一堂，匯集衛(wèi)星、航天、地面激光雷達(dá)等遙感技術(shù)，求索答案。

　　攻克“黃金24小時”能快一秒是一秒

　　“無人機(jī)準(zhǔn)備起飛，同時申請國際空間與重大災(zāi)害憲章組織提供過境衛(wèi)星遙感拍攝。”4月13日，長江學(xué)者、西南交大地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院教授朱慶手持對講機(jī)，遙控指揮實(shí)驗(yàn)。“更快，是遙感應(yīng)急的第一要求。”朱慶為記者講述,“災(zāi)后第一時間啟動無人機(jī)快速探測，最快2-4小時可以獲得數(shù)據(jù)，實(shí)時回傳，之后半小時內(nèi)可以完成快拼，出第一張圖。”

　　2008年汶川特大地震，遙感應(yīng)急曾錯過“黃金24小時”。到2013年蘆山地震，“遙感進(jìn)步很大”。第一張震后無人機(jī)航拍影像圖出現(xiàn)在當(dāng)天下午17時左右。災(zāi)區(qū)房屋倒塌、道路損毀、滑坡等基本信息一應(yīng)俱全，救援、民政、衛(wèi)生等各部門，也正是基于這些信息展開科學(xué)有序的救援。“能快一秒是一秒。”朱慶告訴記者，目前我國已初步建立了衛(wèi)星一航空飛機(jī)一地面觀測網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的立體遙感體系。遙感監(jiān)測，除了第一時間直觀提供整體災(zāi)情，重要作用幾乎涵蓋災(zāi)后救援和重建全過程。

　　2007年5月，我國以國家航天局名義加入國際空間與重大災(zāi)害憲章組織，成為15個成員之一，參與全球的衛(wèi)星遙感減災(zāi)救災(zāi)活動，與加拿大、美國、法國等國的航天機(jī)構(gòu)共同為全球重大災(zāi)害提供監(jiān)測服務(wù)。

　　航天機(jī)構(gòu)共同為全球重大災(zāi)害提供監(jiān)測服務(wù)。

　　看清“站立的廢墟”側(cè)位拍攝讓斜裂紋無處藏身

　　“以前的航拍只有一個正面鏡頭，我們只能俯視災(zāi)區(qū)的房頂。那些內(nèi)傷嚴(yán)重、外表并無大礙的房屋，我們幾乎無法判斷是否受損。”張?jiān)粕谴舜伪贝▽?shí)驗(yàn)、中南大學(xué)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人之一。他告訴記者，用航拍的“側(cè)面相機(jī)”拍攝技術(shù)看清“站立的廢墟”是實(shí)驗(yàn)的焦點(diǎn)。

　　這個實(shí)驗(yàn)想法，來自蘆山地震中受災(zāi)的天全縣。張?jiān)粕f，當(dāng)時，在震后災(zāi)情航拍影像中，天全縣的房子基本都還站立著。但后來當(dāng)救援團(tuán)隊(duì)走近時，才發(fā)現(xiàn)這里80%以上的房屋幾乎都成了危房。“這次的航拍飛機(jī)配備了3個相機(jī)，左右底部各一臺。低空飛行時，側(cè)面相機(jī)就可以拍到建筑物的側(cè)面。”張?jiān)粕f。

　　只見約500米高的天空中，一架近1米長的無人機(jī)盤旋飛過。監(jiān)視器旁，無人機(jī)駕駛員根據(jù)實(shí)時拍攝畫面，沉著調(diào)整飛行角度。半個小時后，第一輪拍攝完成。張?jiān)粕陔娔X上放大拍攝畫面，北川老縣城內(nèi)，禹龍北街的一處房屋進(jìn)入視線。“你看，基本可以看清側(cè)面墻壁上的斜裂紋。這些斜裂紋直接導(dǎo)致站立的房屋淪為廢墟。”在張?jiān)粕膸ьI(lǐng)下，記者走進(jìn)禹龍北街實(shí)地考察。這幢尚未修建完工的建筑，沒有傾斜、沒有下沉，但墻壁上的斜裂紋每道將近有10厘米寬。

　　負(fù)責(zé)進(jìn)行此次實(shí)驗(yàn)地面激光掃描數(shù)據(jù)采集的團(tuán)隊(duì)，來自武漢大學(xué)，杜志強(qiáng)是該隊(duì)的領(lǐng)隊(duì)老師。沒有災(zāi)情數(shù)據(jù)做參照，僅通過災(zāi)后數(shù)據(jù)完成損毀評估是他們的最終實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。“現(xiàn)場測繪情況看來，這棟房子已經(jīng)完全無法住人，實(shí)際損毀比航拍圖像嚴(yán)重得多。以后類似的情況就有了參照。”杜志強(qiáng)告訴記者，北川地震遺址各種損毀建筑及地質(zhì)災(zāi)害特征典型、類型齊全。他們在整個遺址分布了17個測繪點(diǎn)，全面掃描。之后建成數(shù)據(jù)庫，梳理出各類災(zāi)后受損實(shí)物參照典型案例，從而為今后災(zāi)情判斷提供參考。

　　“空天地”協(xié)同作戰(zhàn)遙感應(yīng)急體系尚不完美

　　“我們課題的最終目標(biāo)是建立空天地一體化協(xié)同觀測與應(yīng)急快速處理技術(shù)體系，為國家災(zāi)害應(yīng)急、救助提供技術(shù)支持。”朱慶告訴記者，在極端天氣和地質(zhì)條件下，如何在最短時間獲取應(yīng)急響應(yīng)所需要的多源遙感數(shù)據(jù)?遙感應(yīng)急體系建設(shè)依舊存在諸多“進(jìn)步空間”。“無人機(jī)快速調(diào)度”首當(dāng)其沖。朱慶表示，很多企業(yè)單位都擁有自己的無人機(jī)，但卻沒有一個全國性的協(xié)同平臺。一旦地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)，我們依舊無法最快速調(diào)度最近地域的無人機(jī)。因此在全國范圍內(nèi)建立協(xié)同應(yīng)急體系是關(guān)鍵。

　　目前很多應(yīng)急技術(shù)停留在理想狀況下。極端天氣和地質(zhì)條件下，如何保障科學(xué)技術(shù)有效發(fā)揮功效依舊不容樂觀。例如，在通訊中斷，以及其他應(yīng)急硬件跟不上的情況下，現(xiàn)場獲取的數(shù)據(jù)如何實(shí)時進(jìn)行處理傳輸、快拼的現(xiàn)勢圖如何快速打印出圖，最快送達(dá)救災(zāi)指揮中心等都將成為棘手難題。“如果各部門的數(shù)據(jù)資源能協(xié)同匯總，相互配合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，遙感應(yīng)急將發(fā)揮更大優(yōu)勢。”朱慶認(rèn)為，蘆山地震時建立的遙感數(shù)據(jù)“蓄水池應(yīng)急平臺”就是成功范例之一。

　　蘆山地震發(fā)生當(dāng)天9時，科技部國家遙感中心系統(tǒng)便接到通知，立刻開始蓄水池應(yīng)急平臺的運(yùn)行，通知7家航空遙感單位和8家衛(wèi)星遙感單位將震區(qū)災(zāi)前遙感、測繪、地理和地質(zhì)等各種數(shù)據(jù)匯入數(shù)據(jù)蓄水池平臺，為中央和有關(guān)部門及時了解災(zāi)區(qū)現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)情況提供了有力保障。