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抗击洪灾,测绘科技显身手
来源:中国自然资源报 发布时间:2020-07-31 [打印本页] [关闭窗口]

入汛以来,我国南方多地普降大到暴雨,造成了较为严重的洪涝灾害。面对紧急汛情,测绘地理信息单位发挥技术优势,用高科技重新定义抗洪“战术”,为抗击洪灾提供精准数据支撑。

鄱阳湖昌江县区域7月14日淹没区范围图

高空中,“星矩阵”协同监测

针对江西、安徽、湖北等受灾严重地区,自然资源部有关单位迅速组成“星矩阵”对洪灾区域进行应急监测支援。

自然资源部国土卫星遥感应用中心迅速启动应急响应,结合汛期多云多雨的天气特点,除获取2米/8米光学卫星星座、高分六号等光学卫星外,协调获取高分三号雷达卫星持续进行汛期应急保障。

截至7月30日,已累计获取卫星数据181景,主要涵盖广东、广西、湖南、湖北、江苏、贵州、江西、四川等省份。通过持续获取灾后数据,开展了影像处理及分析工作,利用7月3日~21日拍摄的鄱阳县光学卫星及雷达数据,制作了鄱阳县汛情最新三维变化模拟、淹没区提取图、水体范围提取图及圩溃口监测图,通过时序变化检测技术,以第二季度为基准分别统计昌江区域内水域面积占比与增长率,共形成成果17份。数据、成果为应急处置决策提供了参考。

自然资源部国家卫星海洋应用中心持续利用海洋一号C/D卫星覆盖宽度大、重复周期短、信噪比高的优势以及高分三号卫星全天候监测的优势对南方汛情进行监测,快速获取有效数据,制作遥感实况图像,为各地防汛应急部门抗灾救灾、灾后重建提供信息服务支撑。

“华微4号”在黄河下游做流量测验

洪区上,无人机快速获取灾情

7月11日,鄱阳湖康山站水位达到22.44米,比1998年历史最高水位高出0.01米。中国测绘科学研究院中测新图(北京)遥感技术有限责任公司无人机组,紧急携无人机等设备于7月13日晚到达康山大堤,迅速展开应急飞行。在降雨不断的汛期快速抓住航摄窗口期,连续飞行5个架次,获取覆盖范围400余平方公里无人机航空影像。

无人机完成飞行后,项目组立即利用自主研发的无人机数据处理系统第一时间处理完毕航空影像数据,火速提交当地防汛部门,及时掌握了康山大堤蓄洪区和洪水现势性情况。

据悉,执行这次飞行任务的是中测新图公司自主研发的国家地理信息应急监测车系统。该系统集应急前线指挥调度系统、现场数据采集系统、前线数据快速处理系统、前线数据传输系统、前线移动办公系统、远程会商系统、前线灾情分析与服务系统和运输保障系统等于一体,具备应急地理信息快速获取、处理和远程传输功能,可为重大自然灾害、社会公共安全等突发事件的处置提供全流程应急测绘保障服务。

该公司参与的“高频次迅捷无人航空器区域组网遥感观测技术”项目为科技部国家重点研发计划项目,此次应用示范试验于7月10日在江西省水利厅水科院鄱阳湖基地正式启动。

7月10日,受鄱阳县自然资源局委托,上海华测导航有限公司两名无人机技术人员从南昌驱车赶来。他们接到的任务是快速获取莲湖、鄱阳、昌洲、芦田、双港、石门街、谢家滩等乡镇总计约300平方公里的正射影像数据,以便了解受灾区域灾情,确认受灾面积,为后续工作提供决策依据。

彼时,长江水利委员会水文局刚刚升级发布鄱阳湖湖口附近江段、鄱阳湖湖区洪水红色预警。当地部分乡镇已如泽国,车辆难行。要及时、准确地完成影像数据采集,一般陆上测量手段根本无法施行。

7月11日,经过技术人员与鄱阳湖抗洪指挥部高效沟通,P330无人机于次日从湖畔起飞,开始了它为期9个架次的航程。这架纯电动垂起固定翼无人机利用100赫兹免像控差分盒子,免去了大面积测区所需预先进行的实地像控点采集工作,获取1:2000正射影像不再大费周章。其单架次30千米作业能力保障工作效率,为抢天夺时创造了基本前提。

7月17日~18日,合肥市市区大范围日降水量超150毫米,合肥市测绘设计研究院按照市自然资源和规划局统一部署,迅速组织力量,利用测绘地理信息技术优势,为防汛工作提供有力的数据支撑。

肥东县撮镇路作为连接撮镇和店埠镇的主干道,沿线4.5公里多处内涝,水位持续走高,道路两侧约7平方千米的圩地水位居高不下,对撮镇形成倒灌之势,形势严峻。接到任务后,合肥市测绘院依托无人机航拍快拼形成实时正射影像技术,迅速高效作业,用4个小时完成任务。

湍流处,无人船精准测水量

自7月1日始,黄河正式进入汛期。为能够腾出更多防汛库容,小浪底水库持续泄洪。受此影响,位处下游的黄河山东段持续经历大流量过程。为做好防汛准备,及时掌握河道水情,黄河水利委员会水文局在黄河山东梁山段进行了流量监控。执行并顺利完成这项任务的,正是搭载了瑞普ADCP(声学多普勒流速剖面仪)的华测无人船——“华微4号”。

在此次作业中,“华微4号”完成单次测验仅需半小时。区别于利用牵引绳拖动无动力三体船进行相关作业的传统方式,这艘全长1.2米、自重8公斤的橙色小船装载有超速马达,时速可达7米/秒,能够在洪流中真正做到乘风破浪,既节省人力,又提升了工作效率。

除高精度自动导航之外,利用针对水文测验规范开发的控制技术,“华微4号”能够保证无人船垂直岸线走航,往返航线一致。它的灵动身姿与稳健“走位”,不仅适应于此次作业的外部条件,更极大提高了测验结果的精度,使误差做到小于0.4%。

7月21日上午,接到合肥市瑶海区市政养护管理处应急测绘任务后,合肥市测绘院立即成立应急测绘小组进行现场场踏,并根据汛情研究决定采用无人船和倾斜摄影测量技术对整个范围内涝情况以及水深数据进行测绘工作,同时建立内涝区域三维模型,于下午4点完成东风大道小学内涝区域测绘工作,精准计算出内涝水方量,为科学有效地开展防汛协调工作提供了重要的数据支撑。

为防止巢湖水漫延到滨湖新区,7月21日下午4点,接滨湖功能区排水办通知后,合肥市测绘院立刻行动起来,调取编辑专题图,并于当晚6点由滨湖分院负责人带领全体分院职工奔赴环湖北路,全面排查珠江路至上海路路段5公里长的巢湖水倒灌点,精确测量沿线雨污水井标高及巢湖水位。

接下来,各单位将毫不懈怠,继续用技术助力各地抗洪救灾。 (薛艳芳 朱祥娥 陈北平 陈文雪 刘晓莉)