测绘地理信息在应急测绘中的应用

摘 要：我国地域辽阔，经纬跨度大，地貌类型复杂多样，在资源勘探或开采过程中时常会发生不同类型的事故，一些区域由于气候环境的影响也会为人类活动带来一些难题，加之部分地区人口密度的影响，需要建立完善的应急测绘系统保证人们生产生活的安全。本文立足于应急测绘体系，分析测绘地理信息技术在其中的具体应用，从数据采集、数据处理、平台搭建以及监测技术为切入点，详细分析各项技术在应急测绘体系建设中的具体应用，希望为后续相关研究提供参考。

关键词：测绘地理信息;应急测绘;遥感技术

引言：在科技发展的新时期，自然灾害问题以及各种突发性事件始终威胁着人民生命和财产安全，给人们生活带来严重损失，为有效预防突发事件，降低其影响程度，需要科学运用信息技术做好应急测绘工作，完善应急体系，汇总相关信息并制定对应的可行性策略。在信息技术的依托下，测绘地理信息为应急测绘营造新的发展契机，能够应用无人机、航天遥感以及雷达等多种技术提升应急测绘质量，解决突发性事件所带来的影响。

1测绘地理信息与应急测绘关系

1.1应急测绘以测绘地理信息为基础

作為地理信息测绘的特殊形式，应急测绘主要针对一些突发性事件的应急举措以及采集工作，而突发性事件普遍存在不确定性和威胁性，要求相关部门可以根据当地可能出现的紧急情况制定合理计划。在日常工作中需要应用测绘地理信息优化应急测绘，确保有关人员能够直接应用所得结果来设计相应方案，避免造成更严重的影响。由此可见，无论是从应用角度来看，还是从角度来看，测绘地理信息是应急测绘的重要组成部分。

1.2测绘地理信息质量对应急测绘造成影响

对地理信息进行测绘的目的，主要是确保地理空间信息可得到直观显示，同时，对山河信息、建筑信息还有道路信息进行准确记录，将数据存储到对应的系统中。应急测绘方案的建立需要大量数据，在测绘地理信息的支持下能够保证数据的实时性和精准性数。因此，测绘地理信息质量会直接影响应急测绘，目前，得到广泛运用的测绘方法主要包括工具绘制、手工绘制两种，其中，工具绘制具有更为理想的准确性及工作效率。由此可见，地理信息测绘的质效，通常会给应急测绘产生巨大影响，这点需要有关人员重视。

2应急测绘体系构架

应急测绘体系由三个模块组成，分别是信息服务、数据分析还有数据收集，各模块所表现出特征和需要承担的任务均有所不同。

（1）数据收集。数据收集环节需要秉持数据完整性、可靠性原则，对数据进行收集期间，应对外业数据、航天遥感引起重视，实现动态化传输，在进行实时传输数据的同时还需进行数据反馈，确保处理中心能尽快完成处理数据的工作。

（2）数据分析。数据分析对最终决策的精准度具有决定性作用，在建设应急测绘体系时，应用测绘地理信息的相关技术快速落实数据处理与加工，并将所转换的数据传输至系统平台，得到精准信息。

（3）信息服务。当某一地区出现突发事件后，会立即上报到有关部门，再由部门做出响应，利用测绘地理信息进行应急测绘。在对信息进行筛选后，发布在平台上，确保应急部门能够及时获取所需数据，并制定详细的决策方案。完成以上工序后会结合现场情况成立专业团队，明确自身所肩负的职责，根据应急预案实施各项工作，逐层传达测绘结果，确保测绘所获得数据能够第一时间传递到应急部门[1]。除了救助队伍外，测绘应急人员也需要前往现场了解实际情况，并绘制相应的图纸，供其他部门人员参考。在现场进行的工作包括视频红外数据采集、数据镶嵌处理、数据分析以及POS数据影像处理，为相关工作提供参考。

综合来看，系统的计算能力具有一定针对性，会根据不同类型的应急测绘制定相关方案，并集合有关案例和空间数据形成内容评估，实现高效建模，确保合理分配资源。整个系统涉及到云计算、服务器、通信网络、软件以及业务模板等多个模块，为应急测绘数据提供基础保障，并进行数据存储。

3应急测绘中测绘地理信息的应用

3.1数据采集技术

3.1.1航天遥感数据采集

我国航空航天技术逐渐成熟，该技术的发展使得人们生活水平发生了翻天覆地的变化，并在多个领域均起到显著成效，是地理信息测绘的核心技术之一。人们的生产生活与数据采集息息相关，气象卫星、地面气象观测站的开展主要得益于航天技术的发展，还能能够精准观测陆地、海洋的变化情况，这对于应急测绘来说具有积极的促进作用。航天遥感数据采集应用成本较高，具有高精度、高分辨率、高运行速度的特点，在应急测绘中的作用主要有两个方面，其一是反映灾害情况，其二是收集数据[2]。

从反映灾害方面来看，能够结合遥感技术对低空区域的情况进行监测，利用数据采集的信息反映洪水、地震、泥石流等大型灾害问题的实际情况，将信息收录至特定系统中完成对灾害未来变化情况的预测，为应急测绘相关决策提供参考依据，降低灾害破坏程度。以我国南方区域的梅雨季节为例，夏季是长江中下游、黄河流域以及各种大型运河洪水灾害的多发性时节，测绘地理信息中的数据采集能够有效发挥高精度、高分辨率以及实时监测的优势，以摄影的方式传回现场信息，从而了解现场情况制定针对性方案。在拍摄的同时，航天遥感数据采集还能根据洪水、地震、泥石流等灾害的流向走势，结合其后情况判断其危险性，选择最佳救援方案，实现快速疏散和转移人群的目标，保障生命财产安全。航天遥感数据采集技术在应急测绘中的应用十分广泛，以2021年4-5月云南省贡山县暴雨为例，由于天气的影响，县域内部交通、电力、通信、房屋安全以及供水等能力均受到影响，并响应二级应急方案，应用“彩虹-4”无人机中航首次对云南地区进行应急测绘，相关人员成立小组对灾区地貌、气象进行测绘分析，并根据实际情况规划航迹，利用航天航空技术完成对云南省受灾区域的实时图像获取，为现场安全提供重要保障。经过这次“实战任务”能够显示航天技术对于应急测绘的重要作用，现阶段航天技术已经形成了全天候、远距离的现场信息采集与处理系统，同时应用GPS、遥感等技术为区域特大灾害保驾护航。1A3419FC-6A12-4C1F-90D8-0C9B6DF905EA

从应急测绘数据采集方面的应用来看，航天技术能够依托卫星和航天飞机来对地球数据进行采集，二者分别位于高达80-100km和1000-3600km左右，能够实现对地球大范围的采集工作，保证数据的真实性和准确性。航空遥感数据采集一般会工作在海拔12km以下的位置，进行采集的常用工具是飞机，主要有三种形式，分别为低空飞机、中空飞机以及高空飞机，在进行遥感实验时的高度分别为1000-1500m、2000-6000m、12000-15000m。遥感技术能够实现动态化的数据传输，具有耗时短、效率高的优势，能够快速收集某一区域信息并转换成数据，生成以时间为单位的动态图像。此外，还能规避恶劣圈层条件的影响，并根据所收集的区域对象采用检测波段，详细了解该区域的地理信息。

3.1.2地面激光雷达数据采集

以上所讲述的航天技术主要针对应急测绘中的“表面”问题，而对于地球内部结构方面的测绘却需要采用更具针对性的技术。以往采集工作主要通过人工来实现，效率相对较低且存在一定误差，现如今应急测绘主要应用测绘地理信息中的激光和雷达技术，工作人员可以应用精密仪器来对山体进行勘察，结合三维激光扫描技术生成几何模型，经常应用于矿藏、海底勘测工程，一旦发生危险，激光雷达技术能够为应急测绘提供重要参考。

激光和雷达技术在测绘地理信息中的作用十分突出，具有立体性、透彻性等优势。在应急测绘体系中，激光与雷达技术的应用主要针对一些矿藏开采、山体工程、隧道工程的突发事件，技术人员会优先对矿山或普通山体进行监测，采用雷达技术分析山体内的具体情况，确保工程安全。一旦工程存在危险会立即启动应急方案，应急测绘会检测山体隧道内部情况，分析塌方的位置、根本原因及其他影响因素，首先会用雷达设备对整体结构进行检查并给出三维图像，明确塌方位置，再利用激光技术明确受灾范围，了解实际距离后制定计划展开救援。随着我国西部大开发进度的不断扩大，激光雷达技术的应用主要倾向于地形复杂区域的公路、高铁等交通设施建设，但由于环境原因导致勘察任务落实困难，且与工程周期的矛盾也逐渐凸显出来。在这种情况下，我國将测绘地理信息中激光雷达技术应用于航测，能够克服恶劣环境、地表植被等因素的影响，使得数据采集更加便利。例如在我国地震多发带，能够应用机载激光雷达技术对高海拔区域实施全天候的追踪与拍摄，实现高效的紧急救援工作。该技术能够进一步突破传统勘察的局限性，改变勘测模式实现高精度信息的获取。

激光雷达采集技术中的相关数值如下所示：最高脉冲频率820kHz，最大扫描频率200Hz，手持激光可测距离为200m以内，精准度在2mm以内;工业激光测距在0.5-3000m左右，精度在50mm以内。该技术适用于多种场合，如地面、车上、固定平台以及技术人员的手中，均能实现精准稳定测量，数据信息误差小。将测绘地理信息中的激光与雷达技术应用于应急测绘中，将电脉冲变为光脉冲对目标位置发射，再由收光机将光脉冲转化为电脉冲传回显示器，能够及时了解目标的内部构造，判断灾害原因，为应急测绘提供数据支撑。工作人员会按照图纸中的示数来对塌方位置进行清理，重新评估工程设计，提升可行性。激光雷达技术的缺陷在于受环境因素的影响较大，由于光脉冲会受到阴雨、浓雾天气的影响，导致传播距离受限，且波束极为狭窄。若应急测绘技术中所采集数据存在误差，则会严重影响工程或救援的进度，对人们的生命安全造成威胁，因此，激光雷达技术德育应用能够进一步缩短误差，极大程度上降低突发事件的危害性[3]。

3.1.3地面系统数据采集

地面系统主要包括三项内容，其一是通讯系统，主要用于人员、设备的信息交流，确保指令执行的时效性;其二是GPS定位系统，在发生突发事件后能够及时汇报位置信息，再通过相关技术对该位置进行监测;其三是高清摄像机，能够利用定位系统和通讯系统传输灾害现场的图像视频。这一技术的应用能够为应急测绘系统提供精确的现场实况，根据实际情况优化救援策略，开展指挥工作。

3.2数据处理技术

应急测绘中的数据处理主要依托于测绘地理信息中的可计算应急测绘案例技术，以实现对目标数据的分析与处理，并调用以往数据和经验提升测绘精准度。将目前已有的经验应用于其中，实现对网络资源和数据的整合，同事要考虑到急测绘场景的特殊性，需要优化数据建立符合现场的模型，其中包括元数据、服务节点、组合内容以及空间数据集这四个部分。首先，元数据负责快速搜索信息并定位，满足数据处理工序的时效性，建立决策模型辅助应急测绘，亦可用于信息检索。其次是服务节点，能够根据预处理数据的差异形成不同的任务节点，缓解数据分析的压力，重新规划信息资源形成多元化的服务组织结构。再次是组合内容，能够展示数据的内在逻辑关系，协调任务点，表现顺序耦合、并行耦合以及循环耦合等表达形式，为抽象链接提供给具体参数，最后是空间数据集，被作为数据处理系统的平台服务库，能够调动任务节点和元数据完成辅助集成建模，根据数据属性为应急测绘展开数据分析与处理。

3.3数据服务平台

在应急测绘体系中，相关部门进行数据整合和策略分析的主要载体为信息平台，在平台中会显示突发事件类型，并为部门提供详细的数据作为相关决策的参考量，做到统筹兼顾合理分配物资。一般来讲，测绘地理信息应用于应急测绘平台中的技术较多，且具有各自的特点，具体作用如下：

（1）电子地图数据。在应急测绘中，能够让相关部门及时了解事故地区的土地详细情况。电子地图数据在平台的应用主要满足救援队伍的地物信息需求，还原灾害情况，并实时向公众发布信息提高警惕，该技术在应急测绘体系中属于实用数据技术。

（2）三维精细化模型数据，应用三维技术能够还原受灾地面的场景，如建筑物、地下室等活动空间，同时确保数据真实可靠，所展示信息十分全面精准。在应急测绘中，能够及时反映区域三维空间模型，为应急决策提供有力帮助。1A3419FC-6A12-4C1F-90D8-0C9B6DF905EA

（3）信息服务平台地址数据。涵盖多种服务类型，在应急测绘体系中能够展示地形、受灾区域的具体交通信息、居民区情况等，及时对区域进行定位，再结合电子地图为等待救援人群和救助队伍提供详细参考数据，使其能够及时采取应对措施处理灾区问题[4]。

3.4无人机技术

无人机技术是地理信息测绘中的重要技术之一，能够做到实时监测。传统的地理信息测绘所采用的勘察方式以人工为主，翻越高山、峡谷、峭壁等多种地貌环境，携带专用仪器完成勘查工作。但由于我国地形地貌的多样性，勘察人员的安全难以得到保障，尤其一些人烟罕至或受灾害影响严重的区域，危险系数更是成比例上升。而无人机技术的研发刚好解决这一问题，以其携带方便、体积小、操作简单的优势，能够提升勘察质量降低安全风险，为应急测绘提供数据基础。例如一些横断山、山崖等垂直度较高的地形，想要获取山体信息优化应急测绘，只需在山底安全區域操作无人机即可完成对山体的多角度拍摄。该技术的应用使得测绘工作效率大大提升，同时避免了诸多问题。此外，无人机技术还能起到监测现场的作用，控制无人机并根据其传回的数据了解人群、车辆动向和流量，从而科学制定计划缓解踩踏、拥堵等情况，确保流通顺畅。无人机技术在应急测绘监测中的应用主要针对规模较小的事件，能够确保信息就精准，成本相对较低[5]。

结束语：综上分析可知，测绘地理信息在应急测绘中的作用十分突出，能够从数据采集、数据处理、平台搭建等多个角度来优化应急测绘，是科技融合与发展的重要标志。在实际应用过程中能够进一步提升应急测绘的科学性和执行效率，快速落实决策，为事故处理工作争取更多时间。

参考文献：

[1]周振发，王洪昌，刘恒飞.论测绘地理信息在应急抢险中发挥的作用——以翠宏山矿难为例[J].测绘与空间地理信息，2021，44（S1）：62-64.

[2]庄利有.测绘地理信息在应急测绘中的应用实践与研究[J].工程建设与设计，2020（16）：253-254.

[3]陈庆贺.河南省测绘地理信息局开展应急测绘演练[J].资源导刊，2020（08）：48.

[4]范荣国，吴同星，彭松林.测绘地理信息在应急测绘中的应用分析[J].工程技术研究，2020，5（05）：53-54.

[5]冯梦龙.测绘地理信息在应急测绘中的应用实践[J].华北自然资源，2019（05）：94+97.

作者简介：钟雪（1974-），女， 本科，助理工程师，从事测绘工作。1A3419FC-6A12-4C1F-90D8-0C9B6DF905EA