新华社记者张建松
上海(CNFIN.COM / XINHUA08.COM)--在神秘遥远、亘古广袤的“白色大陆”南极，无人机在科学考察中大显身手。
正在开展的中国第33次南极科学考察中，有北京师范大学专门派遣的一个无人机组。截至今年二月，他们在南极共完成无人机航拍作业47架次，获取南极中山站周边地区航拍影像14000余张，累计覆盖面积超过500平方公里。除进行南极环境遥感监测外，还协助考察队“空中探路”进行海冰运输等保障工作。
无人机野外作业（北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院院长程晓教授 提供）
据北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院院长程晓教授介绍，无人机在我国南极科考中的成功应用，始于2014年中国第31次南极科学考察期间。当时，北师大极地遥感团队使用的是“极鹰I型”固定翼无人机，对南极中山站所在的拉斯曼丘陵及毗邻的达尔克冰川，进行了第一期航拍观测。
时隔两年后，北师大无人机组再次携带了最新的“极鹰II型”和“极鹰III型”固定翼无人机，对拉斯曼丘陵地区及达尔克冰川展开了第二期无人机遥感复测，为研究极区环境变化采集高分辨率的数据。
在拉斯曼丘陵，共进行了10个架次无人机作业，累计获取照片3900余张，设计分辨率10cm，覆盖面积100平方公里，覆盖范围和数据分辨率均超过两年前。在中山站东侧的达尔克冰川，共实施3期共9架次无人机作业，获取照片2700余张，单期覆盖面积40平方公里。
同时，北师大无人机组还对中山站外围夏季固定冰的变化情况，进行了“空中监测”。共完成2期共6架次无人机作业，获取照片2000余张，设计分辨率20cm，单期覆盖面积50平方公里。
达尔克冰川崩解，中山站外冰山围城（北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院院长程晓教授 提供）
2016年冬季，卫星遥感监测发现，达尔克冰川前缘发生了新一轮大规模的崩解事件，由此产生的大大小小冰山，聚集在中山站外围，对中山站进行了“冰山围城”。冰山分布之广，为历年罕见，一旦倾覆，就会危急站区设施和人员安全。
为此，北师大无人机组专门设计了无人机航拍方案，对中山站外围的冰山群，展开了密集的空中观测。共完成4期9个架次的无人机航拍作业，获取照片近2000张，设计分辨率20cm，单期覆盖范围30平方公里。
2017年1月，卫星遥感监测还发现，中山站周边漂来一座长约8km，宽约4km的大型冰山。冰山受到洋流和风力的影响，在站区以北飘荡，随时可能搁浅。如此巨大的冰山一旦搁浅，将会对站区周边的海冰产生长远影响，今后对“雪龙”号的航行都会产生威胁。
由于冰山最远端距离站区近18km，已经接近无人机飞行距离的极限。无人机组队员通过分析卫星影像，制订了周密的飞行计划。克服了测区距离远、有效测线不足、短时失联频发等困难，完成了3个架次的无人机作业，获取照片1000余张，覆盖范围50平方公里。
在每年的南极科学考察中，将科学考察和补给的大量辎重物资，通过海冰运送到中山站，都是一项艰难任务。在打响这场“攻坚战”之前，考察队都需要进行“海冰探路”，看看中山站外围的陆缘冰是否结实牢固。往年这项艰巨危险的工作，都是由考察队员驾驶雪地摩托车完成，今年增添了无人机“好帮手”。
根据遥感卫星数据分析，2016年12月初，“雪龙”号抵达中山站外围时，固定冰距离站区最近距离超过30km，为历年之最。冰面上由冰脊、破碎带、融池所组成的“乱冰区”，宽度超过10km。雪地车难以通过，十分不利于冰面卸货作业。
北师大无人机组将最新的“极鹰III”型固定翼无人机应用于探冰工作，对“乱冰区”展开了无人机航拍作业。2名队员科学规划无人机飞行任务，克服了南极地区低温、大风、低太阳高度角等种种困难，在直升机作业的间歇期，完成了3个架次无人机航拍作业，获取了雪龙船至平整冰区12km长的高分辨率无人机正射影像。
最终，考察队综合无人机、卫星数据和雪地摩托车实地踏勘等资料，决定取消第一阶段的海冰卸货作业。这是我国南极考察首次使用无人机进行海冰探路工作，获得了考察队领导的高度评价。
南极中山站附近的鹰嘴岩，是拉斯曼丘陵通往冰盖路上的一座山体，是我国科考队员前往南极昆仑站、泰山站的必经之路。2017年1月26日大年夜前夕，该地区冰面突然发生塌陷，通往冰盖的路断了。不仅如此，鹰嘴岩的塌陷，还意味着冰盖经过一个夏天的消融，已经相当不稳定了，通往机场的路，风险加大，大大增加了我国冰盖考察队员的安全隐患。
北师大无人机再次紧急出动，对鹰嘴岩到内陆出发基地的冰盖路线8km长、500m宽的范围内，展开了无人机遥感监测。通过无人机影像，确定了此次塌陷范围为120m*180m，深度超过10m。通过影像还发现俄罗斯站的考察人员，已经在鹰嘴岩周边开辟了一条新的路线。
南极考察站是各国开展南极科学考察的基地，是一个国家综合国力的象征，也是国家在极地的形象代言。随着我国极地科考事业的不断发展，中山站、长城站均已颇具规模，各项设施完备、条件优良，有很高的国际声誉。
为加强对南极中山站附近的环境监测，受中山站站长委托，北师大无人机组还对整个站区展开了航拍，获取了站区5cm分辨率的高分辨率无人机遥感影像，为环境整治提供规划依据和靶向目标。
无人机组科考队员在南极（北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院院长程晓教授 提供）
中国第33次南极科学考察队领队孙波表示：“南极不仅是科学考察的圣殿，也是各种先进考察设备竞相展示的大舞台，无人机在南极科学考察中大有用武之地。”
