许强：推进全域激光雷达计划，激发地灾市场潜力 | 高端访谈

地矿科技助理

报道数字经济

定义转型中国

                                                      

来源：成都理工大学

泰伯网 墨子苏 | 撰文

两会期间，全国政协委员、成都理工大学副校长许强提出建议，希望由国家发展和改革委员会或自然资源部牵头，联合其他相关部门尽快部署和分批实施中国“激光雷达计划”。

该建议受到众多从业者关注。有业内人士分析，借助激光雷达、卫星遥感等技术手段，地灾防治领域将爆发巨大社会效益和市场机遇。

最近，国务院办公厅印发了《关于开展第一次全国自然灾害综合风险普查的通知》，指出将进行主要自然灾害致灾调查与评估、重点隐患调查与评估等工作。加上自然资源部明确提出将建设自然资源三维立体“一张图”，中国地调局提出开展1∶5万～1∶1万高精度地质灾害调查，业界期待值进一步提高。

为此，泰伯网专访许强教授，详细了解他提出的地质灾害隐患识别“三查”体系及全域“激光雷达计划”。

01

测绘地信就像B超、CT

谈“激光雷达计划”，不得不提许强教授提出的地质灾害隐患识别“三查”体系。

自然资源部部长陆昊强调，防范地质灾害的核心需求是要搞清楚“隐患点在哪里”、“什么时候可能发生”这两大问题，而地质灾害隐患排查的目的，就是为了回答第一个问题。

我国已通过多轮人工调查、排查等方式，发现了近 30 万处地质灾害隐患点。但近年来发生的多起重大地质灾害，并不在已发现的隐患点范围内，说明仍有大量的灾害隐患没被发现。正因如此，许强教授提出了由高精度光学遥感+InSAR 的“普查”、机载 LiDAR+无人机航拍的“详查”、地面调查核实+监测的“核查”共同组成的“天空地”一体化的“三查”体系。

“做地灾隐患排查其实和医生看病差不多，整体思路都是从大范围到小范围再到个体，逐渐圈定大病患者情况，再进行针对性治疗。”

许强进一步解释，首先用高分辨率光学卫星遥感及InSAR对某个区域进行大面积扫描性“体检”，发现可能存在隐患的区域；然后用无人机搭载高分辨率光学镜头、激光雷达等对具有“大病隐患”的区域详细筛查，就像医院通过体检发现疑似大病患者后，通过“活检、B超、CT”等手段进行深入检查；最后圈定重点区域针对疑似重大隐患，由地灾专业人员到现场进行调查核实，这就像门诊医生根据自己的判断，结合各种检查测试数据，最后给出诊断结果。

“前两个层次的多数工作都是由测绘地信单位来完成的。”许强表示：“在这个过程中，无论是InSAR还是激光雷达、光学遥感都是技术手段，类似于医院的B超、CT，是辅助地质‘医生’做诊断的。”

许强教授举例：“‘三查’体系是将不同技术手段进行优化组合，按照三个层次逐级缩小范围，聚焦隐患目标。比如InSAR可以看到正在发生形变的区域和部位；而激光雷达适合发现历史上曾经发生过损伤的部位，如古老滑坡、地震的震裂山体等；光学遥感影像则可更加直观形象反映地表的垮塌信息。各种技术手段需要有机结合，相互补充和验证，单独依靠其中某一种技术都很难实现灾害隐患的早期识别。”

激光雷达不仅可以生产出高分辨率（厘米甚至毫米级）的数字地形模型，其更具备一个非常独特的功能，就是将植被去除，显示出裸露的地表三维形貌。用许强的话说，就是：“去除植被后，田田坎坎、沟沟壑壑都能看得清清楚楚，使古老滑坡、山体裂缝、松散堆积物、活动断层等隐患暴露无遗”。这一功能对植被茂盛、地质灾害频发的西南山区和东部沿海地区非常有用。

许强表示，之所以现在着力推广全域“激光雷达计划”，是因为InSAR、光学遥感等技术的应用已相对成熟，但激光雷达的使用则处于起步阶段，目前仅是零散的应用，缺乏国家层面的统筹规划和整体推动。

02

地灾防治缺少高精地理底图

6月16日中国地调局消息，该局今年将部署开展地灾防治系列重点工作，并提出开展1∶5万～1∶1万高精度地质灾害调查，对受地灾威胁严重的城镇开展1∶1万高精度调查与风险区划，科学评估地灾风险，准确判断“隐患在哪里”。

“日本、意大利以及我国香港、台湾地区，都已经从政府层面推广、完成了全域激光雷达测量，美国也在逐步开展。”许强感慨：“我国是地质灾害大国，又正在提倡‘数字中国’，激光雷达这么好的技术手段，不该浪费了。”

“现在地灾防治缺少基本的高精地理底图”。许强介绍：“西南地区经常会发生地质灾害，如果能够整体飞一遍，形成一个高精度的三维地理底图，今后发生灾害时就只需要对局部小面积进行测绘，两张图叠加对比，对灾害的基本特征、成因、防治方案分析会科学得多。”

许强提出这一建议，不仅仅是出于地灾方面的应用需求。

“激光雷达可以提供高精度的DEM和DSM高程数据，在采集地理信息时同时搭载光学镜头和三维激光扫描仪，就能够同时完成光学影像和激光点云数据的采集，后期能够形成高精度、高分辨率的三维地理数据底图。”许强表示。

而这，也与自然资源部门提出建设自然资源“三维立体”一张图和国土空间基础信息平台的需求相契合。

“激光雷达数据应用领域非常广泛。”许强表示：“激光雷达不仅可以生成数字地形数据，还能够对植被、建构筑物本身进行精细量测，生成高精度三维模型，为自然资源和生态环境的调查评价、国土空间规划利用、城市三维建模等提供重要支撑。目前，激光雷达已广泛用于自然资源、生态环境、自然灾害、电力、交通、石油、水利、林业、旅游、文物、考古、虚拟现实等各行各业。构建统一的三维底图，能够极大降低各行业重复测绘的总体成本，减少资源浪费。”

许强也希望借此机会，进一步推进地理信息领域的数据共享。

“随着社会发展，各行各业对地理信息的需求激增，地理信息保密覆盖范围过大、过宽的问题已经在一定程度上阻碍了我国科技发展。”许强表示：“希望相关法律法规能够与高速发展的对地观测技术相匹配，加快更新迭代，逐步、有序开放，这将是一个长期的过程，需要各界共同努力。而从地灾防治这样的公益性行业切入推动，会相对容易一些。”

03

全域推广难在成本和人才

“在全域范围内推广‘激光雷达计划’，最大的难点还是成本比较高。”

许强表示：“一般的激光雷达有两种飞法，无人机和航测飞机或直升机。小面积用无人机就可以，但大面积测量需要有人驾驶的飞机来飞，那价格就上去了。”不过许强也表示，随着越来越多的企业入局，我国硬件、软件的自主研发能力都在不断提高，价格会逐渐下调。

此前有业内人士向泰伯网表示：“从外业来看，激光雷达的数据采集效率提升了。但最大的成本还是在于人力，主要体现在内业处理方面。”

据介绍，目前国内三维数据处理方面软件、自动智能化处理水平还不能满足实际需求，只能解决框架和一般性问题，更多的精细化问题需要人工处理。激光雷达数据量庞大，生产周期相对较长，人工成本大大增加。另外，激光雷达解译和数据分析处理方面的专业人才缺乏，也是导致人力成本居高不下的原因之一。

具体到地灾监测领域，人才的缺乏更加突出。

许强表示：“国家对地灾防治非常重视，市场潜力巨大。因此，有越来越多的人注意到了这个市场。但如果希望在地灾领域深入发展，必须真正理解行业，建议有意在这一领域深耕的企业，引进地灾领域的专家顾问或专业人员。”

“现在很多作业单位是从测绘角度出发，对地灾行业还不够了解。‘三查’体系看起来简单，但要摸透、用对还是需要多下功夫，单纯以做项目为目的很难达到很好的效果。”许强称：“近几年我们也会为作业单位进行培训，但地灾毕竟是专业领域，需要下深功夫研究，需要时间和经验的积累。”

许强已经把最新的研究成果和技术直接带入课堂，让本科生就能接触到行业最前沿的理念和技术。但他也表示，要真正把地质灾害防治做好，需要多个学科多个行业共同努力，从整体完善管理培训机制。

“工程地质学、摄影测量与遥感技术、电子与通信技术、人工智能、大数据、云计算等多个学科要交叉融合，增加相互间的交流学习，共同推动行业发展。如果沉浸于狭小专业领域，做测绘只做测绘，研发仪器只研发仪器，就无法深入行业，做好应用。”