M400 峨眉山地災(zāi)監(jiān)測(cè)，挑戰(zhàn)大面積、高落差山區(qū)航測(cè)

雨季的山區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)如影隨形。不少區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，雨季易引發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。傳統(tǒng)的地災(zāi)監(jiān)測(cè)方式常面臨 “看不清、進(jìn)不去" 的困境，而無人機(jī)航測(cè)技術(shù)，憑借著高效、高精度的優(yōu)勢(shì)，為地災(zāi)監(jiān)測(cè)提供全新方案。

 四川省峨眉山市，地處四川盆地西南邊緣，地質(zhì)構(gòu)造以斷裂為主，褶皺構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜多樣，林草資源豐富。當(dāng)?shù)啬昃邓占s 160 天，受地理位置影響，洪澇、冰雹等自然災(zāi)害類型多樣，地災(zāi)防治任務(wù)艱巨。 

當(dāng)?shù)氐匦苇h(huán)境 

近期，大疆行業(yè)合作伙伴成都九江偉業(yè)收到四川省第七地質(zhì)大隊(duì)的項(xiàng)目需求，對(duì)峨眉山市重點(diǎn)區(qū)域開展地災(zāi)隱患普查與監(jiān)控防治。 

本次作業(yè)區(qū)域包括單塊大面積、V 型山谷夾溝、高壓線密集區(qū)域三大典型場(chǎng)景，測(cè)區(qū)植被茂密，項(xiàng)目組采用 M400 無人機(jī)搭載禪思 L2 激光雷達(dá)開展作業(yè)。 

項(xiàng)目組充分利用 M400 無人機(jī)長(zhǎng)續(xù)航、實(shí)時(shí)仿地、電線級(jí)避障等性能，并結(jié)合禪思 L2 激光雷達(dá)高穿透性的優(yōu)勢(shì)，高效采集地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的地面點(diǎn)數(shù)據(jù)，并構(gòu)建精準(zhǔn)的三維點(diǎn)云模型和數(shù)字高程模型等多類型數(shù)據(jù)成果，為地質(zhì)災(zāi)害解譯提供精準(zhǔn)、高時(shí)效的數(shù)據(jù)支撐；同時(shí)，基于多期模型數(shù)據(jù)對(duì)比，實(shí)現(xiàn)地災(zāi)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)分析，最終形成應(yīng)急預(yù)案評(píng)估與規(guī)劃。 

峨眉山地災(zāi)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 

大面積作業(yè)： 無人機(jī)長(zhǎng)續(xù)航 + 強(qiáng)圖傳 高效采集數(shù)據(jù)

在峨眉山 3.85km2 的單點(diǎn)作業(yè)測(cè)區(qū)中，區(qū)域內(nèi)落差近 500 米，頂部翻越山脊線，左右跨越 3 條深溝壑，地形復(fù)雜，有效作業(yè)點(diǎn)少，對(duì)無人機(jī)圖傳信號(hào)要求高。此外，山區(qū)充電困難，要求無人機(jī)續(xù)航長(zhǎng)，充電快，能夠快速完成大面積數(shù)據(jù)采集。 

項(xiàng)目組利用 M400 搭載禪思 L2 進(jìn)行作業(yè)，設(shè)置航高 135m，航速 15m/s，激光旁向重疊率 30%，同時(shí)開啟高程優(yōu)化、航向標(biāo)定、實(shí)時(shí)仿地等功能。M400 采用全新的 O4 圖傳行業(yè)增強(qiáng)版，支持雙 4G，可自動(dòng)切換至質(zhì)量更好的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)測(cè)中，即便山區(qū)遮擋嚴(yán)重，無人機(jī)在山脊背后作業(yè)，圖傳信號(hào)依然通暢穩(wěn)定。 

縱樹林滑坡三維地形圖 

M400 支持快速充電，充電時(shí)長(zhǎng)與飛行作業(yè)時(shí)長(zhǎng)基本匹配，可完成高效輪轉(zhuǎn)作業(yè)。在此次大面積單點(diǎn)作業(yè)中，M400 僅用 2 個(gè)架次便采集 28.3GB 的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)成果 

V 型山谷夾溝： 無人機(jī)實(shí)時(shí)仿地飛行 保障數(shù)據(jù)精度      

在 V 型山谷夾溝 3.58km2 測(cè)區(qū)中，坡度陡，山谷深，落差達(dá) 530 米，地表被郁閉度的針葉次生林覆蓋，邊緣還分布著混交林與灌木叢，這要求無人機(jī)能夠精準(zhǔn)識(shí)別地形，通過實(shí)時(shí)仿地作業(yè)，保障飛行安全和數(shù)據(jù)精度。 

V 型山谷夾溝地形 

考慮到測(cè)區(qū)為帶狀區(qū)塊，項(xiàng)目組將測(cè)區(qū)分為兩個(gè)作業(yè)區(qū)塊，設(shè)置航高 135m，航速 12m/s，激光旁向重疊率 30%。 

在作業(yè)中，無人機(jī)實(shí)時(shí)仿地飛行，始終保持對(duì)地面的相對(duì)高度穩(wěn)定，飛行平滑順暢。相較于 M350 RTK 依賴 DSM 的仿地模式，M400 的精度、響應(yīng)速度與安全性提升顯著。 

無人機(jī)測(cè)區(qū)實(shí)時(shí)仿地飛行（視頻加速處理） 

最終，M400 共飛行 3 架次，采集 34.9GB 數(shù)據(jù)，成果精度達(dá)到 1:500 要求，點(diǎn)云數(shù)據(jù)完整，地面點(diǎn)數(shù)量滿足需求，生成的 DEM 數(shù)據(jù)分辨率高，地形細(xì)節(jié)還原完整。 

高壓線密集空域： 電線級(jí)避障 + AR 電線 保障安全飛行      

高壓線密集區(qū)域，曾是無人機(jī)航測(cè)望而卻步的 “險(xiǎn)地"。如何在確保作業(yè)安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采集？M400 具備電線級(jí)避障能力，很好地解決這一難題。 

在峨眉山項(xiàng)目的高壓線密集區(qū)塊，整個(gè)區(qū)域縱橫交錯(cuò)共 7 組高壓線，其中 3 組高壓線為跨山高壓線，距地面高度 30m-250m 不等，跨山線間不平行，存在交叉角，且頂部防雷線過細(xì)，飛行風(fēng)險(xiǎn)極大。此外，測(cè)區(qū)呈 S 形蜿蜒，信號(hào)被山體與鐵塔遮擋。 

為解決這些難題，項(xiàng)目組先使用 M4E 無人機(jī)開展空中，并在大疆司空 2 標(biāo)記所有電塔的經(jīng)緯度坐標(biāo)；隨后切換成 M400 無人機(jī)，在地圖標(biāo)注電塔位置，生成電力導(dǎo)線圖，沿跨山導(dǎo)線切割為 4 個(gè)作業(yè)區(qū)塊，并將 KML 文件導(dǎo)入遙控器。 

高壓線密集區(qū)塊分為4個(gè)作業(yè)區(qū)塊  

在遙控器上，項(xiàng)目組根據(jù) KML 文件規(guī)劃無人機(jī)自動(dòng)作業(yè)的航線任務(wù)，設(shè)置航高 150m、航速 10m/s ，激光旁向重疊率 25%-43%，開啟實(shí)時(shí)仿地飛行。 

M400 頂部激光雷達(dá)能夠精準(zhǔn)識(shí)別交跨線路，即便測(cè)區(qū)頂部的防雷線過細(xì)，視覺難以識(shí)別，避障雷達(dá)仍可識(shí)別細(xì)小導(dǎo)線并且精準(zhǔn)避障。 

此外，M400 具備電線 AR 顯示功能，遙控器界面顯示便于辨認(rèn)的 AR 電線，飛行狀態(tài)一目了然，保障飛行安全。 

遙控器端 AR 電線顯示（視頻加速處理） 

最終，M400 在四個(gè)作業(yè)區(qū)域共采集 26.7GB 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)導(dǎo)入大疆智圖，輸出高精度正射影像、三維實(shí)景模型、激光點(diǎn)云、數(shù)字高程模型（DEM）及等高線。 

數(shù)據(jù)成果

在此次峨眉山地災(zāi)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，搭載禪思 L2 激光雷達(dá)的 M400 無人機(jī)成功攻克了大面積測(cè)區(qū)、V 型深谷、高壓線密集區(qū)三大技術(shù)難題。 

無人機(jī)數(shù)據(jù)導(dǎo)入大疆智圖，項(xiàng)目組順利獲取峨眉山測(cè)區(qū)的高精度正射影像、三維實(shí)景模型、激光點(diǎn)云、數(shù)字高程模型（DEM）及等高線等多種數(shù)據(jù)成果。這些成果還能導(dǎo)入 QGIS/ ArcGIS 等地理信息軟件，建立 SFV 等地災(zāi)解譯專業(yè)數(shù)據(jù)成果，為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，最終形成地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案。 

專業(yè)數(shù)據(jù)成果 

除了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，在國(guó)土調(diào)查、實(shí)景三維城市建模等大面積航測(cè)任務(wù)中，面對(duì)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、效率和精度要求高等嚴(yán)苛要求，M400 可靈活搭配禪思 L2 /禪思 P1 /第三方航測(cè)負(fù)載，憑借長(zhǎng)續(xù)航、電線級(jí)避障、實(shí)時(shí)仿地等優(yōu)勢(shì)，快速完成大范圍數(shù)據(jù)采集，為各行業(yè)帶來全新的航測(cè)解決方案。