航空拍攝的種種本領
科技視野
作者：孫立華
2013年4月20日8時2分在四川省雅安市蘆山縣發生7.0級地震，震源深度13千米。地震發生後，成都軍區某陸航部隊利用航拍技術，傳回災情第一手資料。同時，國家測繪地理信息局緊急派往雅安市蘆山縣的無人機成功獲取到蘆山縣核心災區太平鎮的首批高分辨率航空影像，技術人員在第一時間趕製出了第一張蘆山縣太平鎮震後無人機航拍影像圖，分辨率達到0.16米。蘆山縣太平鎮震後航拍影像圖將提供給國務院應急辦、國家減災委、國土資源部、中國地震局、四川省有關部門等，用於指揮決策和搶險救災。
利用直升機航空拍攝
20世紀80年代末，我軍空軍某航測團轉隸為總參某測繪信息技術部隊。1995年9月，該部第一次將許多渺無人煙的戈壁荒漠和雪域高原攝入鏡頭，獲取了豐富的西藏地表信息，並首次將全球定位係統與航攝技術結合，實現了大麵積無人區的拍攝。如今，該部開發應用的航線設計與監視係統，實現了航拍相機和飛機領航的一體化，大大提高了拍攝效率；首次運用動態GPS技術在高原地區進行航攝；參與了專用航測飛機的改裝和定型工作，結束了我國航測飛機依賴進口的曆史；摸索總結出沙漠、雪山等地區航攝參數表，有效解決了在特殊地區進行航攝的難題……2008年5月16日，中國衛通所屬子公司中國四維測繪技術總公司機組從成都太平寺機場起飛，執行對地震中心區域的航空拍攝任務，航攝覆蓋麵積約2200平方千米。經過2小時40分鍾的作業，機組獲得震災中心區域高清晰彩色航空照片200張，照片將被用於進行災害評估和建立數字高程模型（DEM）、數字正射影像圖（DOM）。為了拍攝到清晰的照片，攝影員們在非密封的飛機艙中顧不得吸氧，克服低溫、缺氧的困難去完成任務。
利用無人機航空拍攝
20世紀90年代初我國已開始配製無人機，經過10多年後，無人機的機體製造技術和材料技術越來越好，控製係統技術也得到飛速發展，現在做的小型控製係統，可以裝在很小的飛機上。飛機重量僅10千克左右，最小的兩三千克，通過手拋就可以起飛。飛機翼展都在兩米多，隻要跑起來20米就可以起飛，速度一般是每小時100千米，飛行的活動半徑最大在100千米左右，正常情況下要求最大風速在6級以下。無人機的企業或者產業發展要比模型飛機規範程度高，不僅是人員、器材的規範，還有行業的規範，因為無人機經常在城市、高危險地方作業，可靠性是第一位的。民用無人機主要搭載照相機、攝像機、氣象探測設備等，飛行靠自帶GPS定飛機的位置，速度傳感器可以知道飛行速度，自動控製係統根據當前自己的位置預定自動飛行路線。這就意味著我們可以丟掉遙控器，隻要飛機有動力，理論上可以飛到地球上任何一個點。2008年5月14日，四川特大地震的第3天，災區的通訊中斷、道路中斷，汶川、北川等重災區幾乎成為與世隔絕的“孤島”，裏麵究竟是什麼情形，救援指揮部的每個人都心急如焚。那一天，北京觀典航空設備有限公司20多位航拍技術人員趕赴災區。由於連日的陰雨天氣，霧氣很重，災區厚重的雲層使衛星根本無法監測到地麵的受災情況，而載人飛機在如此惡劣條件下，也根本無法低空飛行進行航拍，否則很容易造成機毀人亡的慘劇。此時此刻，啟用無人小飛機航拍，成為了解災區最新情況的唯一手段。5月14日下午3時30分，“北京觀典”作為第一家到達災區的無人機飛行團隊，技術人員進行了簡單的試飛。5月15日清晨6點，機組成員拿著由成都軍區抗震指揮部特批的最高級別通行證，進入距都江堰30千米的漢旺鎮進行了災後第一次空中拍攝。此次帶去災區進行航拍的是“禁毒者”A2型無人機，這部飛機在設計之初，原本是針對毒品原植物非法種植進行航測的。“禁毒者”借助一個名為“麵陣CCD”的數碼相機，對地震災區的地麵狀況，包括道路毀壞狀況、建築物坍塌情況進行偵察，並利用毒品原植物種植地塊識別係統對災區重點區域標定準確坐標，為救援提供最佳路徑。此次無人機的飛行高度為1300米，航速為每小時95千米，在飛行的25分鍾內，一共拍攝了300幅照片。
空軍航空兵航空拍攝
汶川大地震發生後，空軍部隊監測地震災區麵積累計達16萬平方千米，重點航拍的汶川、北川等20多個縣（市、區）的100多個鄉（鎮）地形影像資料，為製定災後重建規劃提供了重要依據。空軍部隊又向國家地震局提供了一幅寬3米、長15米的航拍影像圖，完整清晰地顯現出四川龍門山寬80千米、長300千米的地震帶，為專家分析災區地質結構變化、研究地震發生規律提供了資料。5月16日，當地麵救災部隊因道路堵塞、交通不暢原因無法及時、清楚了解到地震中心地區災情時，飛機航空遙拍成為救災指揮部和群眾了解地震中心地區受災情況的重要途徑。國土資源部調集5架飛機待命，第一架飛機“裏爾”於5月14日已經帶回200張照片，經過解譯後，國土資源部於5月15日下午發布了部分航拍照片和解譯觀點。與此同時，“遙感中心”自己所帶的專業飛機於5月15日起飛，進行了超低空的2000米拍攝，共拍攝彩色圖片300張。第一次航拍圖片的比例大約為1：50000，第二次航拍是低空飛行，大概能拍攝到1：800到1：5000比例的照片，這樣高清晰的照片解譯出來以後，對地質專家解譯地震中心地區受災情況、後續地質災害發生的危害等關鍵技術環節都會帶來突破性進展。