又一次飞跃 我国第一辆国家地理信息应急监测车交付使用

图①国家地理信息应急监测车

闪亮登场

9月28日上午，南宁郊外的广西遥感基地选址上。阳光灿烂，彩旗飘扬，国家地理信息应急监测车交接仪式暨无人飞机航摄系统推广应用现场会在这里举行。国家测绘地理信息局将向广西测绘地理信息局交付我国第一辆国家地理信息应急监测车。
那辆引人注目的监测车就停在现场，是一辆白色的南京依维柯2045长轴越野车。车身侧面印着蓝色的“国家地理信息应急监测车”几个字，车头印着红色的“中国测绘”四个大字。与一般车不同的是，这辆车的车顶上多了一口大白“锅”——通讯卫星天线。
交接仪式开始前，国土资源部副部长、国家测绘地理信息局局长徐德明和广西壮族自治区人民政府副主席林念修也正在监测车旁边观看，徐德明还不停地为林念修讲解。徐德明说，这一最新测绘科技研究成果是集影像获取、数据处理、成果输出、远程数据传输等功能于一体，实现影像及时获取、数据高效处理、影像地图现场制作、实时视频传输、卫星数据通讯的机动、灵活、快速、高效的一站式、移动式应急测绘服务保障装备。

图②无人机飞行路线图

前来参加会议的代表们都好奇地围着车子转，看了外面看里面，边看边议论。车厢里安装着各种仪器，满满当当的。
有人忽然说：“就是这么一辆车啊！”
旁边有人搭话说：“可别小看这辆车，它能耐可不小。”
据监测车主要研发单位——中国测绘科学研究院中测新图（北京）遥感技术有限责任公司总经理李英成介绍，车里集成了应急三维地理信息与任务规划系统、无人飞机遥感数据获取系统、应急遥感影像快速处理与制图输出系统、应急数据远程传输系统和应急运输保障系统等软硬件设施，包括两架无人飞机平时都是放在车里。

图③数据采集

圆满成功

9点整，交接仪式主持人，国家测绘地理信息局副局长李维森宣布交接仪式开始。
9点08分，扣人心弦的应急监测车演示开始了。首先是测绘型无人飞机采集现场数据。只见弹射架“嗖”的一声响，伴随发动机清脆的声音，测绘型无人飞机直冲蓝天。李英成通过麦克风向大家介绍：“这种无人飞机经过改进后，可连续飞行10个多小时，续航能力比以往大大增强。这次飞行相对高度300米，影像数据分辨率可达10厘米。”
就在飞机盘旋爬高的时候，徐德明、林念修一行已经进入用帐篷搭起的移动会议中心观摩，这是在野外为应急测绘现场灾情分析、成果展示和现场指挥搭建的简易、灵活的野外会议场所。里面有一套便携式3D立体投影系统，可以从大屏幕看到无人飞机飞行的轨迹；还有一套移动图形工作站，可以接收和处理数据。林念修等一边从大屏幕看飞行一边了解无人飞机的情况，诸如飞行半径是多少，耗油量如何，如何降落，为何飞行轨道这么准确，等等，对无人飞机表现出浓厚的兴趣。
测绘型无人飞机经过20分钟平稳飞行后降落。
9点28分，李英成发出指令：“监测型无人飞机起飞!”随着操作人员手中的大型“橡皮筋”一松开，无人飞机如离弦之箭，在嗡嗡的发动机鸣声中弹射升空。
徐德明、林念修一行再次到移动会议中心观看监测型无人飞机拍摄的实时监测图像。李英成解释说：“测绘型无人飞机是要获取高分辨率航空影像，监测型无人飞机则主要是为获取空中视频影像，实时获取实时传输，以便指挥人员掌握现场情况。”“空中视频影像可以通过卫星实时传输，也可以通过3G网络通讯传到互联网上。也就是说，指挥决策人员坐在办公室的电脑前就可以看到现场实况。”
10分钟后，监测型无人飞机在空中顺利打开降落伞，平稳地伞降到地面上。

图④国家地理信息应急监测车系统构成

紧接着，地面视频采集系统开始作业，单兵作业员便携背负式装备，深入现场，针对地面局部受灾区域，利用地面摄像机及无线图传系统，实时拍摄视频影像，并无线传输到应急监测车进行显示，同时通过卫星通信系统远程传输到应急监测指挥中心。
还没到10点半，交接仪式还没结束，工作人员已把演示的成果——一张现场的地面影像图送到了大会主席台上。李维森的评价是4个字：非常清晰。徐德明、林念修纷纷对影像图交口称赞。
据李英成介绍，监测车系统利用遥感、地理信息系统、全球定位系统以及网络通信技术，基于车载平台，开发出机动、灵活、快速的移动式应急测绘服务保障装备，形成了遥感影像的快速获取、现场及时处理和输出、即时远程传输等新型车载应急测绘保障服务模式。这是我国测绘地理信息人针对我国现实应用的需要而专门研制的，在世界上也属首创。
也许有人想知道，这一创新成果是如何出炉的？

图⑤测试

更快更强

可以这么说，国家地理信息应急监测车是为满足我国现实应用的需要而诞生，也是我国测绘地理信息人的创举。
近年来，我国测绘地理信息部门大力提升应急救灾保障服务水平，[FS:Page]测绘在重大自然灾害和公共事件灾害应急救灾工作中的作用日益凸显。从2010年起，国家局大力推广无人飞机航摄系统的应用，全国30多个省、自治区、直辖市的测绘地理信息主管部门和单位纷纷购置，并很快在地震、洪水、特大泥石流等自然灾害的灾情遥感监测中崭露头角，发挥了独特的作用，使测绘保障服务能力实现了一个飞跃。
无人飞机航摄系统解决了地理信息数据快速获取的问题，这在很大程度上解除了一个瓶颈。但是我国测绘地理信息人并没有满足于此，他们还想更进一步，高效地解决数据处理和传输的问题。

图⑥演练

尤其是应急救灾测绘保障服务，分秒必争，快一秒钟，就有可能多挽回一分损失。如果仅用无人飞机航摄系统，则在快速获取灾区现场遥感数据后，无法进行遥感数据实时处理，只能将数据传输到部分大城市或数据处理基地，费时费力，而且灾区输电中断、通讯中断的情况时有发生，无法保证数据及时传输，大大影响了应急测绘保障的效果。如何做到遥感数据获取、处理、远程传输等测绘保障工作快速高效，成为测绘地理信息人急欲解决的课题。
为此，国家测绘地理信息局局长徐德明经过广泛调查研究和深入思考，以战略的眼光和敏锐的思维，在今年年初提出研制国家地理信息应急监测车的理念，实现遥感数据快速获取、远程快速传输、灾区现场实时处理和快速输出一体化。徐德明说，测绘就是服务，地理信息就是要尽快应用到服务中，应急救灾是最需要我们服务的时候，我们不能掉链子。徐德明常挂在嘴边的是“四个决定论”：技术决定水平，装备决定能力，服务决定地位，人才决定未来。
今年3月，国家地理信息应急监测车项目启动，由中国测绘科学研究院组织实施，中国测绘科学研究院中测新图（北京）遥感技术有限责任公司组织研发。中国测绘科学研究院摄影测量与遥感应用研究所、航天中测（沈阳）遥感技术有限责任公司、中力峰集团公司等多家单位参与项目实施。项目实施自始至终得到国家测绘地理信息局国土测绘司的大力指导与支持。

图⑦即将着陆

全力攻关

项目协作单位很快作了明确分工，中测新图（北京）负责项目的总体设计、系统集成、系统联调测试，负责硬件三维地理信息与任务规划系统、无人飞机遥感影像获取系统、地面视频采集系统、影像制图系统、区域连续立体模型与判读解译系统、视频关键帧影像提取与拼接系统、移动会议室等的开发与建设。中国测绘科学研究院摄影测量与遥感应用研究所负责无人飞机遥感影像快速处理系统的开发。中力峰集团公司负责应急监测车的改装、卫星通信系统的建设。航天中测（沈阳）负责无人飞机飞行平台的生产。
中测新图（北京）成立了以总经理李英成为组长，由20多位技术骨干组成的项目组，投入超过50人。
在徐德明局长和局国土司有关同志的有力指导下，科研人员加班加点，突破难关，按预定计划稳步推进研制工作。项目启动一个月之后，即今年4月，完成系统调研；5月，完成方案设计与评审，并开始进行分系统测试；7月初，开始进行车辆改装，8月改装完毕；8月开始进行分系统集成测试，并于9月完成。整个研制工作用了不到半年时间。
为了使项目成果更加适应实际应用的需要，技术人员在研制过程中开展了多项攻关。首先是对无人飞机进行了改进。机型、材质、发动机都有改进，更轻便，更灵活，续航时间由原来的4个小时增加到10多个小时，大大满足了应用需要。对数据处理技术也根据实际情况作了多项改进，速度加快，也更加友好。

图⑧精心调试

李英成说：“多年来中国测绘科学研究院储备了很多技术成果，包括多项核心技术，监测车的研制几乎都是在已有技术的基础上进行改进和集成，主要是如何能解决数据获取、处理、传输各系统间的接口问题，使各系统能够在野外条件下集成。”
据中测新图（北京）的肖金城介绍，在攻关过程中，最大的难点是把各系统集成在一辆车上。原来无人机只管在天上飞，采集数据，现在飞机在天上飞时，数据库如何能做到实时反映，飞机落地时的数据怎么能传到平台上，等等。科研人员为攻克这些难关，不知度过了多少不眠之夜，仅在北京就做了5次演练、验证，发现问题及时完善。他们也曾在东北冰天雪地里对测绘无人飞机进行防低温测试；进行过5级风力条件下的测试；利用地面弹射架多次弹射，看无人机起飞是否顺利；车载弹射架在车速达到每小时90千米后，看飞机可否自动弹射起飞；监测无人机系统也通过多次“橡皮筋”弹射和伞降试验。尽管工作很辛苦，他们却感到很快乐。
“这套系统所用的核心技术几乎都是我们自己的科研成果——除了车辆以外。” 中测新图（北京）的技术人员介绍说。
记者问：“你们研究监测车，社会上有需求吗？”李英成说：“当然有，就在我们研制过程中，已经有几个省局的同志找我们了解情况，表示要购置了。”
9月9日，第一套国家地理信息应急监测车研制成功，在北京顺义举行了首次演练。国家测绘地理信息局局长徐德明、副局长王春峰、总工程师胥燕婴一行专程赶赴现场视察。
那天，徐德明一下车，立即进入国家地理信息应急监测车，查看车内情况，询问设备情况。在听取中国测绘科学研究院院长张继贤汇报、李英成讲解后，徐德明看了看手表，要求立即展开作业，从任务规划开始。v演练前后用了整一个小时，取得圆满成功。徐德明对项目成果给予高度评价。他强调，应急监测车的用途太广了，不仅可以用于一般意义上的应急救灾，而且可以用于地理国情监测、“天地图”建设、数字城市建设。下一步要把这套系统推广好，更好地把测绘保障服务能力发挥出来。

图⑨起飞现场

能耐不小

这种监测车的亮点在哪里？针对记者的提问，李英[FS:Page]成介绍说：“有了这种监测车，整个系统可在1个小时内展开作业，在3小时内完成无人飞机数据采集，处理成数字高程模型和三维立体影像。这些工作原来最少需要一个工作日。”
便捷高效是这套系统的最大特点。测绘型无人飞机能在2小时内完成20平方千米5至20厘米分辨率遥感影像获取；监测型无人飞机每架次能获取45分钟的视频影像，并实时传输到地面工作站和远程应急指挥中心；遥感数据处理系统能在3小时内完成20平方千米0.1米分辨率的遥感影像处理，快速构建航空影像区域连续立体模型，实现灾情的立体判读与解译；利用现场制作的正射影像，可实现影像的快速三维可视化，为现场应急辅助决策提供三维地理信息系统；采用卫星通信技术，构建最大8M带宽的远程通信网络，实现视频、语音的实时传输和至少每小时2GB的数据远程传输。
李英成说，很多自然灾害都发生在交通不便的地方，国家地理信息应急监测车具备长途越野能力，适应山区和高原各种路况，能快速到达指定灾区现场；车载测绘型和监测型两种无人飞机，具备弹射、滑跑、伞降等多种灵活的起降方式，不惧怕灾区现场恶劣的自然环境。
这套应急监测车系统可实现现场采集、现场处理、现场出图，及时提供使用。利用这套系统，对受灾地区可以现场看，也可以在外地观看，可以在外地远程指挥，实时远程监测，指挥处理突发事件，还可叠加上经纬度等相关信息，确定受灾的准确地理位置，甚至细到在哪个区，哪幢房屋，而且可以显示出经度、纬度和高度等。
记者相信，国家地理信息应急监测车投入应用，为各级党委政府科学决策提供最新鲜、最真实、最有效的测绘地理信息，无疑能进一步提高地理国情监测及应急救急能力，同时也彰显了测绘地理信息在经济社会发展中的重要作用。