全息技術(shù)實(shí)現(xiàn)新突破,為防災(zāi)減災(zāi)帶來(lái)更多可能
科技發(fā)展,讓物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、衛(wèi)星遙感、激光雷達(dá)等尖端技術(shù)融入防災(zāi)減災(zāi)。而全息成像技術(shù)能再現(xiàn)實(shí)體三維影像,相較傳統(tǒng)二維視圖更直觀,因此在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的應(yīng)用,也被寄予厚望。
近期,自然資源部工程技術(shù)創(chuàng)新中心在重慶舉行學(xué)術(shù)交流會(huì),展示了許多國(guó)內(nèi)、甚至國(guó)際上領(lǐng)先的地災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)備。
其中,重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院地質(zhì)災(zāi)害研究所聯(lián)合北京理工大學(xué)研發(fā)的基于北斗的地質(zhì)災(zāi)害“面場(chǎng)景三維形變場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備”,首次實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害從定點(diǎn)監(jiān)測(cè)向三維面場(chǎng)景監(jiān)測(cè)的重大突破,處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
該設(shè)備應(yīng)用的全息識(shí)別技術(shù)體系,充分利用光學(xué)、InSAR、LiDAR等綜合遙感信息的互補(bǔ)特征,為地質(zhì)災(zāi)害的分析、研判、處置提供高效的技術(shù)支撐。
目前,這一技術(shù)成果已在三峽庫(kù)區(qū)、烏江流域廣泛應(yīng)用,累計(jì)識(shí)別地災(zāi)隱患2700余處,識(shí)別新增隱患300余處,跟蹤監(jiān)測(cè)重大災(zāi)害23處。
當(dāng)然,業(yè)界對(duì)全息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)想遠(yuǎn)不止于此。
作為防災(zāi)減災(zāi)工作中的重要環(huán)節(jié),災(zāi)害教育被認(rèn)為是全息技術(shù)落地的最佳場(chǎng)景之一。《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》期刊2020年刊發(fā)的《全息投影技術(shù)的地質(zhì)應(yīng)用》一文中提到,全息投影技術(shù)可以做到將自然界實(shí)體以 3D 影像的形式呈現(xiàn),人們可以裸眼觀察,不需要借助其他儀器設(shè)備,從而大大提高影像的真實(shí)感。
不過(guò),要完全實(shí)現(xiàn)上述設(shè)想,真正讓人“身臨其境”,還有賴于全息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。好消息是,就如何利用全息技術(shù)更逼真地重構(gòu)三維圖像這一問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科研人員最近找到了具有突破性的新方法。
一直以來(lái),受限于投影平面深度分辨率低和平面間圖像串?dāng)_大這兩個(gè)關(guān)鍵限制因素,動(dòng)態(tài)重構(gòu)逼真立體場(chǎng)景的三維全息顯示一直面臨重大挑戰(zhàn)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)光學(xué)與光學(xué)工程系龔雷課題組與國(guó)內(nèi)外同行合作,將光散射引入到三維全息投影技術(shù)中,同時(shí)克服了傳統(tǒng)全息投影技術(shù)深度調(diào)控的兩個(gè)瓶頸問(wèn)題,通過(guò)將更多深度信息融入全息圖中。

研究人員表示,這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高密度、低串?dāng)_、大視角的三維動(dòng)態(tài)全息投影,并且有望應(yīng)用于全息顯微成像、立體顯示、投影光刻、信息存儲(chǔ)、光學(xué)微操控等領(lǐng)域。
從科研成果到應(yīng)用落地,還有漫長(zhǎng)而曲折的道路需要不斷探索。但全息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的應(yīng)用是可以預(yù)見(jiàn)的趨勢(shì)。
科研突破,無(wú)疑將成為這一趨勢(shì)的助推器,為防災(zāi)減災(zāi)帶來(lái)更多可能。(撰文/洪楊)