以技术对抗天灾——激光在救灾中的应用

  2023年12月18日23时59分,在甘肃临夏州积石山县(北纬35.70度,东经102.79度)不幸发生了6.2级地震,震源深度10千米。

  截止19日,这场令人揪心的灾难已造成百余人遇难,死伤人数仍在增加。本次发生地震的积石山县,具有海拔高,温度低,地质复杂,地震等自然灾害多发的特点,更进一步增加了救灾难度。据统计,这次地震震中5公里范围内平均海拔约2793米。

  中国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震相对活跃。一直以来,采用技术方法防灾减灾都是有关部门研究的课题。而激光有关技术,也正在抗灾救援中发挥着逐渐重要的作用。

  无人机大家都相对熟悉,除了用于日常航拍外,无人机也在各行各业得到普遍应用,改变了我们的生产生活。

  无人机往往配以激光雷达,作为其锐利的“眼睛”。由于无人机可以跨越受灾区域复杂的地形,不受地表情况影响,精准锁定受灾地区的情况,在灾害救援中发挥着不可取代的作用。

  2023年夏,福建龙岩市某重点河道出现汛情。由于该段地区地处山区,地形复杂多变,且有茂密的林木遮盖,不利于地面作业,携带激光测量系统的无人机被列入考虑。

  激光测量系统应邀前往现场执行任务,获取该段的地形数据用于后续淹没灾害分析。该系统配备的激光测量模组和高分辨率影像单元,由无人机平台搭载后具备轻量化、一体化操纵,多角度扫描的特点。

  执行此次应急测绘任务。该系统采用国际先进的激光测量模组和高分辨率影像单元,搭配轻便、高效无人机平台D10,具备轻量化、一体化操控、多角度扫描的特点。

  除了激光雷达之外,救灾无人机还可以配备热成像系统,应急通讯设备等,作为救援平台解决不同问题。

  地震的来临往往全无预兆。灾难过后,震区现场往往同时伴随着断水、断电、断网、交通断绝,极大程度限制了救援手段的开展。

  在这样的情况下,从情况复杂的残垣断壁中拯救受困人员就成了当务之急。然而废墟之下状况未知,该如何清楚地掌握其整体结构特点?

  这时候就需要激光扫描技术。便携式激光扫描仪可以由单个救援人员携带,能够在极短的时间内生成坍塌建筑的三维结构模型。根据此,救援指挥部能采用最精准的下一步行动。

  2023年5月16日,云南丽江开展了一场代号为“应急使命·2023”的模拟7.6级地震下应急救灾行动。救援人员背负便携式激光扫描仪,有条不紊地开展三维结构扫描工作。激光扫描仪可以集成16线线度旋转扫描空间三维结构,采用模块化设计理念,可以额外配置全景相机、GNSS等功能模块。

  配有激光扫描设备的单兵力量突入震区“孤岛”,为抗灾救灾整体规划做出了突出贡献。

  空间激光通信技术结合了无线电通信和光纤通信的优点,常被作为灾区通信的应急手段。

  2008年,四川汶川发生了一场空前的地震。无情的地震隔绝了灾区道路,也令灾区通信基站受损,外界无法了解信息,成为了当时的一大难题,这才有了空降兵的“惊天一跳”。

  子弟兵的勇气令人钦佩,但我们更期待用技术避免人员无谓的牺牲。所幸经过十五年的发展,激光通信技术已得到了长足的进步。既然地面基站容易受灾难影响,那么我们就把视野拓展到天空——天通一号卫星移动通讯系统应运而生,其立项之初的目的,就是确保中国遭受严重自然灾害时的应急通信。

  随着空间激光通信技术的长足应用,灾区通信问题得到解决,某些特定的程度上摆脱了对地面基站的依赖,无人机基站也成为了受灾地区的双保险。2017年7月,湖南地区曾经遭受暴雨侵袭,多地出现通信基站中断、受损的情况。地面情况复杂,湖南移动选择调度无人机高空基站系统支撑当地的紧急通讯需求,这也是无人机高空基站第一次在国内被实际应用。

  到了今年8月29日,华为商城高调发布了致华为用户的一封信,表示华为在卫星通信领域再次突破,Mate 60 Pro成为全世界首款支持卫星通话的大众智能手机,即使在没有地面网络信号的情况下,也可以从容拨打、接听卫星电话。这其中,就离不开天通一号卫星移动通讯系统的支持。

  灾难无情人有情,以激光技术为代表的科学技术,不但改变了人民生活的面貌,也给了人类对抗天灾的武器。面对无情的大自然,相信人类能逐渐掌握客观规律,用技术减少损失。

相关新闻