2016年12月，北師大全球變化學(xué)院的團(tuán)隊(duì)跟隨雪龍船長(zhǎng)途跋涉去到南極，開啟我國(guó)的第33次南極科考之旅。在這次科考活動(dòng)中，他們第一次攜帶飛馬F1000和F200兩種機(jī)型的無(wú)人機(jī)，在南極完成42個(gè)架次飛行作業(yè)，創(chuàng)下極地?zé)o人機(jī)飛行記錄。

　　科考活動(dòng)如果算上路途舟車，前后持續(xù)近半年時(shí)間，在這段期間，北師大團(tuán)隊(duì)的經(jīng)歷豐富多彩。為此，我們專程采訪了他們團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)隊(duì)北師大全球院院長(zhǎng)助理張寶剛，讓他來(lái)為大家講述旅途中各種有意思的事情!

　　1、北師大團(tuán)隊(duì)之前去過(guò)南極科考嗎?

　　“我國(guó)最早一次對(duì)南極進(jìn)行科學(xué)考察活動(dòng)是在1984年，北京師范大學(xué)全球變化學(xué)院程曉院長(zhǎng)的導(dǎo)師就是我國(guó)首次南極考察隊(duì)的隊(duì)員。程院長(zhǎng)本人一共參加過(guò)4次南極考察，包括2次內(nèi)陸冰蓋地區(qū)考察，團(tuán)隊(duì)至今已有超過(guò)10人次參加過(guò)南極考察。除程院長(zhǎng)帶領(lǐng)的極地遙感團(tuán)隊(duì)之外，北師大還有生態(tài)、天文、心理等多個(gè)團(tuán)隊(duì)在從事南極相關(guān)研究，也多次參加過(guò)南極考察。”

　　2、早期南極科考的經(jīng)歷如何?

　　“早期南極科考肯定是十分艱苦的，由于南極地理位置和環(huán)境因素限制，各種保障非常困難。最早程老師去南極時(shí)候，基本上沒法和外界聯(lián)絡(luò)，長(zhǎng)期處于一種半失聯(lián)的狀態(tài)。尤其是他還去到南極內(nèi)陸冰蓋地區(qū)的考察。所謂南極冰蓋就是南極大陸上覆蓋的厚厚的冰層，這種冰不是我們通常意義上由水凍結(jié)形成的，而是常年降雪后，厚厚的積雪在重力壓實(shí)之后形成的冰，在南極大陸這種冰蓋厚度平均有2000多米，這使得南極的平均海拔超過(guò)2000米左，是世界平均海拔最高的大陸。程老師曾經(jīng)到達(dá)過(guò)南極內(nèi)陸冰蓋的最高點(diǎn)，海拔達(dá)到了4300米，外加南極沒有植被，空氣含氧量更低，這里的4300米相當(dāng)于青藏高原5000米以上海拔，高原反應(yīng)非常明顯?？梢哉f(shuō)程老師是最早的極地遙感開創(chuàng)者之一。”

　　3、現(xiàn)在南極科考條件是否比以前更好?

　　“相比以前肯定要好很多，南極的科學(xué)研究事實(shí)上更考驗(yàn)綜合國(guó)力，不是所有國(guó)家都有能力支撐南極科考的。因?yàn)槟蠘O環(huán)境十分嚴(yán)苛，對(duì)于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力有限的國(guó)家，想要在南極科考仍然是比較困難的。”

　　4、什么時(shí)候開始將無(wú)人機(jī)用于極地科考?

　　“最早一次是2014年4月，用無(wú)人機(jī)第一次對(duì)北極進(jìn)行科考。當(dāng)時(shí)用的是大疆的S1000，但是當(dāng)時(shí)就發(fā)現(xiàn)了旋翼無(wú)人機(jī)的一些問(wèn)題。一方面是旋翼作業(yè)范圍太小;另外在極地地區(qū)地磁特點(diǎn)和低緯度地區(qū)有很顯著的區(qū)別，對(duì)磁力計(jì)和導(dǎo)航有較大影響，對(duì)飛機(jī)飛控帶來(lái)很大的干擾。從作業(yè)效率、安全穩(wěn)定性上來(lái)說(shuō)不如固定翼，所以自那之后我們就明確了以固定翼為主的發(fā)展思路，同年12月去南極的時(shí)候我們用的大白作為平臺(tái)的固定翼無(wú)人機(jī)。”

　　5、無(wú)人機(jī)航拍影像對(duì)極地科考有什么幫助?

　　“之前用衛(wèi)星遙感影像做全南極大范圍、大尺度、多時(shí)間序列的一些研究，例如冰蓋物質(zhì)平衡，比如南極有多少冰化成水，以及這些水對(duì)海平面造成哪些影響，然后南極有多少降雪、冰蓋有多少冰雪的積累等等。但是衛(wèi)片存在分辨率不足等問(wèn)題，這樣會(huì)對(duì)研究測(cè)算的結(jié)果有影響。用無(wú)人機(jī)就可以選擇小尺度的目標(biāo)，做更精細(xì)化的觀測(cè)?，F(xiàn)在，我們?cè)诖蠓秶难芯窟€是會(huì)用衛(wèi)片，小范圍用無(wú)人機(jī)，兩個(gè)相輔相成吧。”

　　6、在南極使用無(wú)人機(jī)會(huì)不會(huì)有限制?

　　“在南極相對(duì)好一點(diǎn)，沒有相關(guān)規(guī)定，只要和附近有飛行計(jì)劃的站區(qū)協(xié)調(diào)一下。中山站附近好一些，長(zhǎng)城站要更復(fù)雜，因?yàn)殚L(zhǎng)城站附近有一個(gè)智利的空軍機(jī)場(chǎng)，需要空管協(xié)調(diào)。談到機(jī)場(chǎng)，我國(guó)計(jì)劃今年會(huì)在南極修建一個(gè)機(jī)場(chǎng)，我們今年南極考察期間也嘗試用無(wú)人機(jī)進(jìn)行新機(jī)場(chǎng)的選址工作。”

　　7、有沒有其他國(guó)家使用無(wú)人機(jī)?

　　“不是太多，美國(guó)、日本、英國(guó)、印度這幾個(gè)國(guó)家使用過(guò)，還是技術(shù)強(qiáng)的一些國(guó)家會(huì)使用。另外一個(gè)原因是，國(guó)外通航相對(duì)發(fā)達(dá)，南極空域也更好，一般更多還是用直升機(jī)就能從事無(wú)人機(jī)相關(guān)的任務(wù)。”

　　8、在南極碰到過(guò)哪些難忘的事?

　　“這次南極科考待了近3個(gè)月，往返路上需要2個(gè)月。我們會(huì)不定期的和俄羅斯舉辦一些活動(dòng)，因?yàn)橹猩秸揪嚯x俄羅斯站較近。不過(guò)期間碰到一次大雪造成的道路塌方，只能去找別的路通行。然后俄羅斯就先找到了另外一條可以通行的道路，我們知道后就想要俄羅斯能提供一下路的位置，結(jié)果俄羅斯提出要我們用50桶煤油來(lái)?yè)Q。最后，還是用飛馬無(wú)人機(jī)上去航拍，找到了這條路。”

　　9、南極的科考站選址有什么講究?

　　“站點(diǎn)選址是個(gè)綜合工作，今年我國(guó)要在南極進(jìn)行第5個(gè)站點(diǎn)的選址。選址一般要綜合很多因素，比如氣象條件，不能常年刮大風(fēng);地質(zhì)條件，看地勢(shì)是否平整，是否容易搭建建筑;生物條件，是否對(duì)動(dòng)物的活動(dòng)有影響;還有水源，南極一般都是冰川水，融化水，所以還要考慮日常用水水源位置等。”

　　10、每個(gè)站區(qū)一般多少人?

　　“中山站是中國(guó)最大的一個(gè)站點(diǎn)。常年駐站的大概在20個(gè)人左右，駐站時(shí)間為1年。度夏期間一般會(huì)有100個(gè)人左右。除了考察人員，站區(qū)內(nèi)基本都是后勤保障人員，后勤人員人數(shù)多于科考人員。另外，不定期的還會(huì)有一些外國(guó)官員會(huì)去，像巡視組，因?yàn)橛小赌蠘O公約》的存在，所以還是要進(jìn)行一定的監(jiān)督。”

　　11、這次用飛馬F200為雪龍船卸貨進(jìn)行探路，無(wú)人機(jī)是怎么進(jìn)行探路工作的?

　　“南極大陸周圍都是結(jié)成的大面積海冰，所以船只能靠著海冰?？?，要先把貨卸下來(lái)再用車運(yùn)到站區(qū)。卸貨之前我們會(huì)用無(wú)人機(jī)對(duì)海冰進(jìn)行拍攝，回來(lái)在影像上可以查看海冰的分布情況，一般海冰是一塊一塊結(jié)出來(lái)的，海冰通過(guò)洋流等的碰撞和擠壓，會(huì)疊加，表面會(huì)有凹凸不平整的堆疊，兩塊海冰之間的邊緣部分就會(huì)很不平整。像這種邊緣區(qū)域一般就不適合車通行，所以要找那種一整塊的海冰，更安全一些。”

　　12、北師大全球院對(duì)南極科研的目的是什么?

　　“我們主要是研究全球環(huán)境變化，研究是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。從大的方面說(shuō)，全球變化研究的目的分為兩個(gè)，減緩和適應(yīng)?，F(xiàn)在全球變暖環(huán)境變化的一個(gè)趨勢(shì)，而且是客觀事實(shí)，人類的各類活動(dòng)對(duì)氣候變暖影響還是比較大的。首先，減緩是指通過(guò)約束人類行為，對(duì)自然進(jìn)行保護(hù)，也會(huì)了解全球變暖科學(xué)上的一些問(wèn)題，以及減緩的過(guò)程。適應(yīng)是指在變暖的趨勢(shì)下，人類如何適應(yīng)這個(gè)環(huán)境。適應(yīng)這是從多方面講的，比如極端天氣加劇，人如何應(yīng)對(duì)極端天氣。另外，全球變暖，細(xì)菌病毒會(huì)加速變異、動(dòng)物遷徙和習(xí)性會(huì)受影響、疾病傳播也會(huì)加速，像以前一些在低緯度地區(qū)傳播的疾病，慢慢的會(huì)在中高緯度地區(qū)出現(xiàn)，這是一個(gè)非常綜合的學(xué)科。”

　　13、如果個(gè)人去南極旅游，可行嗎?

　　“個(gè)人現(xiàn)在可以去南極旅游，大概半個(gè)月的行程，但是其實(shí)在南極也就3-4天吧，還只是在南極圈外圍轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。另外，《南極公約》有規(guī)定，南極的任何東西都是不允許帶出的，只有用于科研目的的才可以少量帶出。所以說(shuō)去南極除了腳印什么都不要留下，除了記憶什么都不要帶走。”