探寻无人机航空拍摄背后的故事

 时间：2013-07-21 来源：中国科学报    

       今年6月的一天，上午11时左右，青海省天峻县大雨伴着狂风突然而至。此时该区域600米左右的上空，中国科学院成都山地灾害与环境研究所一架无人机正在执行航拍任务，科研人员攥紧了拳头盯着地面的飞行控制器，当即决定中断航拍，紧急迫降。

　　作好充分准备

　　“幸好数据没受影响，有惊无险。”团队成员刘斌涛长长地舒了一口气。他告诉记者，这次航拍数据将要应用于青海省土壤侵蚀强度评价与制图成果的验 证，以及进一步开发基于无人机低空遥感的大比例尺土壤侵蚀调查技术，形成小流域、村域及生产建设项目区等小区域1：1000比例尺的土壤侵蚀精细调查、评 价、监测等成套技术体系。

　　去青海前，团队就对考察线路、航拍区域概况等作了详细的规划，还根据不同地形环境设计了飞行航线，航拍高度介于600米至1000米之间，采用车载起飞、伞降、滑降等起落方式。

组装无人机

　　到了野外现场，团队还走访了当地居民，以便更加全面地了解测区情况，局部调整航线，寻找合适无人机起飞、降落的场地。由于当地居民对所居住地的地形地貌、土地利用、水土流失等情况比较了解，为航拍团队提供了很多信息，这为团队顺利开展工作提供了很多便利条件。

　　应对突发状况

　　尽管有充足的思想准备及以往在西藏、青海、内蒙古等地的拍摄经验，团队在地形复杂的高原下作业还是遭遇了很多挑战，最大的一项挑战就是缺氧。 “人缺氧还能慢慢克服，飞机缺氧就会影响拍摄。”刘斌涛说的可不是一句玩笑话，在缺氧条件下，发动机燃烧不充分，会直接影响飞机动力，飞机跑不动就没法完 成航拍。

　　一次，团队去往民和县拍摄，到达测区时发现飞机预定起降场在一条羊肠小道上，两侧全是树，无法实现飞机的起飞和降落。于是，他们重新在测区外找了一个相对平坦的道路，然后将飞机架在汽车上，开动汽车油门，以每小时80公里的速度助推飞机起飞。

　　一般情况下，飞机降落会在预先设计的10~30米的范围内。6月5日下午的拍摄，由于刮起大风，飞机降落时被打开的降落伞吹出去了300多米远，害得团队成员跟着降落伞一路狂奔才捡到了飞机。

大风影响无人机准确降落

　　令刘斌涛印象深刻的一次拍摄是在黄河边上的贵德县。当时，飞机飞到半空中，飞行控制器上显示发动机出现故障，技术人员立马采取补救措施，通过自动驾驶安全降落，相机拍摄的照片没有受到任何影响。

　　取得显著成果

　　在八天的航拍任务中，团队行驶了3000余公里，顺利完成了青海省民和、贵德、贵南、天峻四个典型水土流失区的航摄任务，成功获取了近150平方公里的航拍影像，地面分辨率高达18厘米。

　　据刘斌涛介绍，四个测区从农区到牧区，涵盖了水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀和重力侵蚀等多种土壤侵蚀类型，各具特色。团队对这些区域的土壤侵蚀、泥石流现象进行了全面的数据评估，还在贵德县建立了丹霞国家地质公园高精度三维景观。

　　据悉，8月份，团队将对青海省几十个小流域进行野外调查，并结合当地水土保持监测数据以及前人研究成果，用一年的时间对青海省土壤侵蚀强度与制图成果进行验证，这些数据将服务于青海省水土保持规划、治理和生态文明建设等工作。