采写:执行主编 郑挺颖
薛勇院士
无人机在跨区域应急协同中的
在跨区域灾害联动中,无人机
相比传统手段有哪些独特优势?
无人机在跨区域灾害联动与信息共享中的优势,可以从三个维度理解:技术能力、操作特性和系统融合。相较于传统手段如人工勘察、卫星、有人机,无人机提供了一个快速、灵活、精细且低成本的空中信息节点,彻底改变了灾害应急的“信息获取—共享—决策”循环。
我注意到您特别强调“通信中继”
功能,这在应急中有什么特殊
意义?
重大灾害往往导致地面通信基站损毁,形成“信息孤岛”。搭载通信载荷的无人机可快速升空,构建临时移动通信网络,恢复灾区手机信号或为救援专网提供中继,保障指挥指令和灾情信息的上传下达。这是实现跨区域、跨部门联动的物理基础。
无人机在应急中还能发挥哪些
独特作用?
除了通信中继,无人机在应急中还有多个关键作用。一是快速灾情评估与态势感知。灾害发生后,无人机可迅速飞抵受灾区域,通过高清摄像、红外热成像、多光谱传感器等设备,实时传回灾害现场的影像与数据。结合卫星提供的宏观背景信息,应急指挥中心能够在短时间内全面掌握灾情分布、受灾程度、关键基础设施损毁情况等,为资源调配和力量部署提供科学依据。
在跨区域联动中,无人机如何
实现信息共享的标准化?
无人机生成的正射影像图、三维实景模型、视频流等,本身就是最直观、最易理解的信息载体。无人机数据自带高精度时空标签,能与卫星数据、地面报告在统一的地理信息平台上无缝融合,消除信息歧义。多支来自不同区域的无人机队伍,可通过云平台共享飞行计划、空域信息和成果数据,避免重复侦查和空域冲突,实现高效协同。
为了方便大家理解,您能否
举个跨区域联动的具体案例?
比如在A省发生洪灾、下游B省面临压力的场景中。A省无人机快速获取的洪峰过境、堤坝险情、淹没范围等高清数据和模型,可实时共享给B省防汛指挥部。双方基于同一套高精度、可视化的事实数据进行会商和决策,可极大提升联动响应的科学性和协同效率。
迈向智能化的应急协同体系
无人机在应急领域展现出巨大
潜力,但目前还面临哪些主要
挑战?
挑战主要来自四个方面。第一是空域管理与协调机制。跨区域飞行涉及复杂的空域审批与协调问题,需要建立应急状态下的绿色通道。目前应急状态下跨区域、多无人机协同飞行的空域快速审批与动态避让机制还不完善。
第二是技术标准与数据共享。不同厂商、不同型号的无人机数据格式不一,缺乏统一的数据融合与共享标准。不同品牌、型号无人机数据格式、传输协议的统一与互通仍是难题。
第三是续航与载荷限制。目前大多数民用无人机续航时间有限,难以适应大范围、长时间的应急任务。同时,在极端恶劣天气和复杂电磁环境下,远程、可靠的数据链保障也面临挑战。
第四是安全与隐私问题。无人机采集的数据可能涉及个人隐私和敏感区域,需要完善相关法律法规。同时具备跨区域协同操作能力的专业队伍,以及常态化的联合演练机制也需要加强。
针对这些挑战,未来发展方向
是什么?
未来发展方向主要包括四个方面。一是智能化与自主化。发展具备自主规划、集群协同能力的智能无人机系统,实现从“遥控操作”到“自主决策”的转变。通过深度学习、强化学习等AI技术,提升无人机在复杂环境下的感知、决策和行动能力。
最后,想请您展望一下无人机
在应急协同领域的发展前景。
展望未来,我认为无人机在应急协同领域将发挥越来越重要的作用。从空天信息到低空系统的技术融合,特别是无人机系统的深度应用,正在重塑跨区域应急协同的模式。无人机以其快速响应、灵活部署、多维感知的优势,成为连接宏观监测与现场处置的关键节点,显著提升了应急响应的效率和精准度。
薛勇,定量遥感和地球大数据专家,国际欧亚科学院院士、国际宇航科学院通讯院士、入选国家高层次人才(A类)、江苏省重大人才工程个人和团队领军人才,“英国皇家物理学家”荣誉称号获得者。国家科学技术进步二等奖获得者(2010),2014年获中国科学院“优秀研究生指导教师”荣誉称号,2012年和2017年获得了中国科学院研究生院BHP Billiton导师科研奖。“国际数字地球学会中国国家委员会数字能源专业委员会”副主任,“中国测绘学会—大数据与人工智能工作委员会”副主任委员,“中国地球物理学会—韧性减灾与应急专业委员会”副主任,“中国气象学会—公共气象服务委员会”副主任,二级教授。
编辑:柯欣
审核:王汝霖
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