继首张地震灾区三维地图后,红鹏敏捷三维建模技术又完成了鲁甸震区牛栏江堰塞湖的三维可视化。从三维沙盘上可以清晰的看到整个堰塞体的全貌,能够测算出堰塞湖的面积,湖面距堰顶高度,山体滑坡的面积等,可以对堰塞体存在的各种隐患进行分析。
红鹏多旋翼无人机在堰塞湖上空飞行作业
鲁甸牛栏江堰塞湖首个三维图
堰塞湖上艰难飞行
天空中下着小雨,堰塞湖畔满是泥泞,无人机只能在泥地里挣扎着起飞。先是2个支架顺利离开地面,另外一个支架抗争了好一会,在螺旋桨嗡嗡的轰鸣声带动下,终于顽强挣脱淤泥顺利起飞。
无人机在堰塞湖边的泥地里顽强起飞
由于堰塞体非常大,为了保障拍摄效果,无人机小组将设备运到了一处滑坡点,然后小心翼翼的安排起飞并完成了较高难度的作业。他们还在帐篷前仅有2-3米宽的狭窄空地上进行过起飞作业,“震区条件比较艰苦,只有克服各种困难保证完成任务。”小组成员小田如是说。
运往滑坡点的途中
第一时间展现地质灾害全貌
近年来,我国滑坡、泥石流、地面突然塌陷等各种地质灾害频繁发生,由于无法及时掌握地质灾害情况,对应急救援行动的开展极为不利。应用无人机倾斜摄影系统,不需要调查人员去现场即可快速构建地质灾害、环境监测区域的真实空间场景,为地质灾害模拟分析、环境监测数据分析提供数据和分析基础,制定精确的救援方案,从而有效降低地质灾害的影响,减少人员伤亡和经济损失。
在鲁甸震中龙头山镇开展的地灾救援中,红鹏公司总裁徐鹏亲自带队跟随武警黄金部队来到震中地区,应用无人机快速三维建模技术为救灾工作提供了有力支持。在塌方点的一处小楼楼顶完成起降,7分钟的时间完成10万平米的作业飞行,通过数据现场拷贝,两个小时后即生成了该区域的三维立体模型。
三维影像展现龙口村塌方原貌
由于鲁甸地震灾区特殊的地质结构,在一些塌方严重的区域救援人员很难爬上斜坡勘察地形。了解不到地震后的灾区地形,就无法安全地安置灾民,也无法为灾后重建提供数据支撑。以往的灾害评估工作中,勘察地质地形、发现可能存在的次生灾害隐患,都需要观测人员用肉眼去观测,为了找到最佳巡视点,要亲临各种危险,用时长且成本和代价都很高。
运用这个技术后,无人机倾斜摄影的快速多维度成像功能,可通过三维影像还原真实的灾后现场,能够在短短几分钟内对目标受灾区域进行无死角观测,一些视力不可及的地方,人员无法到达的地方,使用无人机倾斜摄影技术就可以轻松地“看”到墙那边的情况。不仅降低了调查人员的劳动强度和作业风险,有效地节省了人力,还大大提高了地质灾害应急调查工作的效率,是地震灾区最有效和安全的勘测方式。
三维地图可以非常清晰地“透视”坍塌房屋的全貌,房梁、柱子、地板都清晰可见。这架无人机的拍摄精度是4厘米,生成的这张图就像一张高精度的照片,河流、山坡、树木、草丛、电线杆、滚石等等灾害点一一呈现,通过电脑操作电子沙盘,俯视图、仰视图,360度旋转各个角度、各个方位,灾害点的全貌一览无遗,就连垮塌房屋木梁上纹路都清晰可见。轻点鼠标,所有标志物的长度、宽度、高度也迅速出现在屏幕下方。根据这些物体的长宽高,技术人员可以计算出滚石可能下滑的方向和力量、山体崩塌的方向、冲击力大小和距离的远近,对次生灾害的预警工作就有了更加详实准确的依据,对于灾民安置点的选择、灾后重建的方案设计也起到了至关重要的作用。
无人机倾斜摄影系统
无人机倾斜摄影系统,包括电动六旋翼无人机、五相机倾斜摄影吊舱、降落伞模块、控制模块等等。针对小范围快速获取倾斜摄影数据的需求,将无人机技术与倾斜摄影技术有效结合,具有成本低、飞行可靠性高、操作使用简单、起飞和着陆场地要求低、定位精度与影像分辨率高等特点,可以满足倾斜摄影测量与快速三维建模对数据获取的要求。
红鹏公司设计无人机倾斜摄影系统时,充分考虑到各行业对快速获取数据的需求以及作业人员的飞行水平参差不齐的现状,对于系统结构不断优化,最终确定模块化结构设计、组织方便、操作简单的新一代无人机倾斜摄影系统。该系统对天气、起降条件等要求较低,在楼顶或40平方米的空地即可实现飞行起降,不受地域条件限制,可随时随地作业。无人机系统的航摄软件可实现航线自动设计、全程导航,无经验者经过一到两周培训联系后即可熟练掌握,这大大降低了无人机作业的难度和对作业人员的经验限制。
在无人机外业作业的时候,很多人会担心由于操作不当、外界环境改变、突发事件等导致无人机掉落,造成系统损坏。红鹏公司的无人机倾斜摄影系统在设计之初就特别注重系统安全问题,在飞行过程中,当无人机的电压过低时,手持地面控制端会自动震动报警;如遇到意外情况,无人机可以自动打开系统自带的降落伞,安全降落,防止设备损失,也保证地面人员的安全。该系统安全、稳定的性能,是无人机航摄航拍任务圆满完成的一大保证。
无人机倾斜摄影系统经过冲击试验、低温试验、盐雾试验、震动试验等内部测试,完全满足设计标准;整机系统经过大量客户的实际操作、测试精度等,可以极大的提高生产效率,加快三维建模的速度,增强地理信息数据获取能力,获得用户的一致好评。
无人机航测应用前景广阔
目前,无人机倾斜摄影快速三维建模技术的应用在国内外尚属首例,达到了国际先进水平,很好的弥补了微型超低空低成本获取倾斜摄影测量高分辨率数据的空白。
该技术不仅可以为灾害应急提供支持与服务,还可为军事、测绘、规划、国土、公安、旅游文化等行业提供高效、敏捷的三维建模服务,提高了精细三维数据灵活快速获取的能力。
未来,红鹏公司还将开展无人机群协同服务研究与应用推广,社会经济效益显著,具有重要的示范作用和推广价值,前景广阔。