基于北斗高精度服务的西北无人区无人机探测和地质环境保护

项目背景与意义

位于青海省海西州茫崖市冷湖地区的俄博梁雅丹旅游区近些年来广受全国各地户外及自驾爱好者的欢迎,这片广袤大地上的一些区域已经被他们涉足,并且发现很多美丽的景观。然而,这种经过长期风蚀而形成的规模宏大气势雄伟壮观的风蚀奇特景观,还有一个令人听而生畏的名字——“魔鬼城”。魔鬼城四季狂风不断,最大风力可达10-12级,强劲的西北风塑造了奇特经管,迷宫般的石山连绵成片。而且这里磁力紊乱,指南针根本无法正常运作。

在俄博梁雅丹里遇极端天气时发生迷失方向、信号中断、定位失灵等状况,经常出现自驾车辆未按规划路线游览,私自穿越,导致自驾游客陷车、迷失方向等情况。由于无人区内没有信号及定位装置,在自驾游客未按规划路线游览需要救援时,无法准确定位被困车辆、实施救援,导致救援难度大、救援时间长。若再遭遇极端天气状况,将极大威胁自驾游客的生命安全。若再遭遇极端天气状况,将极大威胁自驾游客的生命安全。

俄博梁在几亿年前还是一片汪洋大海,在地质和气候共同作用下变成了苍凉的荒漠和嶙峋的怪石,自然的力量是宏大的。但令人遗憾的是,游客的无序自驾对地貌造成的破坏却千万年都难以恢复。

为了保障游客的人身安全,也为了保护冷湖俄博梁雅丹的珍贵地质地貌,我们计划执行“基于北斗高精度服务的西北无人区无人机探测和地质环境保护”,开发智慧旅游项目,其中融入“北斗高精度定位+高精度电子地图+电子导游+电子救援+运动体验+研学旅行”等功能,致力于冷湖俄博梁雅丹地质环境保护和沉浸式智慧旅游体验协同发展。

项目目标

搭建中外学生,特别是在校攻读学位的中国和俄罗斯学生交流平台,放飞无人机进行数据采集,探测制图建模,技术验证,为当地工业园区提供无人区地质环境保护方案,策划开发沉浸式智慧旅游体验项目。争取项目落地,持续性地帮助当地予以实施。

项目执行方案

通过一线的科技工作和调研走访,提出有操作性和执行性的解决方案,并争取项目落地。

既提升科研实践任务的专业技术含量,又兼顾来自不同学科、不同年级、不同国家和地区学生,发挥来自不同专业背景的同学们的最大潜力。中外学生是项目的主体,设置探测组、分析组、科普组、社会调查组,提升任务目标的专业性。在专业教师指导下,从任务设计、任务分配到执行,让骨干营员带领全体营员投身其中。各组具体执行任务:

科普组的同学在敦煌阳关(实践路线必经敦煌)分组指导当地的小学生们进行航模的制作拼装与原理讲解,在阳关戈壁上进行集体放飞。科普组教师和学生们为小学生们进行科普介绍。

探测组在青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖石油小镇遗址进行探测工作。遗址的探测有利于对石油小镇遗址进行数字化保护和影像资料留存,为未来石油小镇的保护性开发提供基础。

在距冷湖镇镇中87公里的俄博梁雅丹旅游区,将开展更多的科研实验项目。景区严酷气候孕育了独特的雅丹地貌。师生徒步前往俄博梁景区,探测组在景区内进行了测试和验证。通过定位三个不同的基站点,并配合无人机的定位结果,通过和基站发送的数据进行作差,得出准确的坐标系,使探测结果更加精准,同时也验证RTK的厘米级的精度,为最终的技术报告提供数据支撑。探测组成员还将对当地的地形地貌进行了三维重建,进行俄博梁景区地形监测,提供给分析组。

分析组根据实验数据,分析和总结,提出无人区地质环境保护方案,策划开发沉浸式智慧旅游体验项目。方案目标是可引导游客按照导航的指引在规定道路内行驶,从而避免陷车、迷失方向以及破坏地貌;在自驾游客需要救援时,可通过系统迅速获知求救客人的准确位置,及时施救;也可以通过终端定位的电子围栏功能及时制止车辆的违规行为。

在冷湖小镇,社会调查组对当地居民、商户和政府部门工作人员进行访谈。访谈在当地生活、工作或旅游的人们,了解冷湖镇当下的产业经济发展现状,对冷湖的产业分布和发展历程有更深入的认识。

最后,各个小组结合实践任务分别进行成果展示,用Vlog形式回顾在敦煌和冷湖镇走访调研以及探测全过程,展示无人机航拍的自然地貌的画面。