近年来，随着科技的飞速发展，以无人机为代表的高端智能装备不断涌现。低空无人机、高像素拍摄、红外成像等各种前沿技术层出不穷，且相互融合发展，于是无人机拍摄这一新生事物进入人们的视野。其高角度、大视野以及机动灵活、安全便捷的特性在各行业、多领域得到了长足的发展和应用，可谓方兴未艾。在2015年天津港危险品仓库爆炸事故中，最先传回的图片就是由新闻无人机拍摄的，充分展现了其高视角、机动灵活、快捷高效、安全无伤亡等独特优势，这是其它传统拍摄方式所无法实现的。2016年五一小长假，省总队也首次使用无人机在高速公路重要节点实施无人机抓拍违法行为，取得明显成效。然而，多年来，危险性较大的高速公路交通事故现场勘查工作，还是在沿用传统的老办法，如现场预警、封道、人工勘查、手工画图、人工拍照等。传统的人工勘查方式费时费力不说，动辄一两个小时的封道时间，还加重了道路拥堵，存在较大的安全风险，容易引发次生事故，从而造成不可估量的损失。本文结合工作实际，尝试在高速公路交通事故现场勘查中引入无人机拍摄技术，探索形成简易的无人机拍摄勘查应用流程，以达到安全高效准确便捷勘查交通事故现场的目的。

　　一、高速公路引入低空无人机开展事故勘查的优势

　　高速公路因其相对封闭的通行环境、单一的道路线形、规整的车道划分和开阔的空间高度，在利用低空无人机开展现场交通事故勘查时，环境干扰因素少，可施展空间较大。引入无人机勘查，可以有效减少警力投入、加快勘查进度、缩短拥堵时间，对保障交通安全和提高通行效率意义重大。此外，当发生危险化学品运输车辆事故时，现场一时情况不明，无人机可以跨越前方积压堵塞的车辆实施抵近侦查、勘察、采样，这是其他设备和机械无法比拟的优势。

　　(一)以科技解放警力，降低事故现场人身安全风险。

　　在科技飞速发展、装备不断更新换代的背景下，以科技为引领，以装备升级和便捷的应用来解放警力，增强交通管理实效，这是公安信息化和警务实战化的必然趋势。在高速公路上开展交通事故现场勘查属于高度危险作业，期间因次生事故酿成的悲剧时有发生，许多同仁为此付出了鲜血和生命的代价。因此，在交通事故现场勘查工作中融入科技元素、升级勘查装备势在必行。引入低空无人机开展现场勘查工作，可以极大的解放事故现场参与勘查的警力，仅仅依靠无人机拍摄的实景照片就可以完成勘查，快速撤离现场，最大程度降低因长时间堵车而引发的人身安全风险，这是引入无人机勘查的最大意义。

　　(二)勘查更加快捷高效，减少事故现场拥堵时间。

　　当前，交通拥堵已经成为一个重要的社会问题。无论是上下班高峰还是节假日高速公路免费通行，各种带着强烈的视觉冲击力的堵车画面常常刺激着人们的神经。一旦发生交通事故，脆弱的交通更是不堪重负。而引入无人机勘查，通常从起飞到悬停在指定位置，完成照片拍摄，五分钟内即可完成。拍摄完成后，经3D电脑软件后期处理后，十分钟内即可生成现场实景图。这种快捷高效的现场勘查方式，可以加快现场勘查进度，为事故现场的快速撤离赢得时间，从而缓解排队堵车现象。

　　(三)高角度大广角的俯拍优势获得所见即所得的事故场景。

　　通常低空无人机的最大飞行高度在500米左右，可以实现高角度、大广角的全景拍摄。在操控无人机拍摄时，可以根据事故场景的大小，调整适当的高度进行取景拍摄，实现高角度、全覆盖、大广角的拍摄效果。俯视角度下拍摄的照片，与交通事故现场图所要求的俯视图视角一致，能够更加客观、真实、直观地反映事故现场各要素方位及相互位置关系情况，达到所见即所得的真实效果，从而为快速还原事故现场，高效调查取证奠定基础。

　　(四)便捷机动灵活的操控性有助于实现多维度细节展现。

　　低空无人机具备便捷的操控性，飞行高度、悬停位置的调整灵活机动，这是其他传统拍摄方式所不具备的。利用其灵活机动的特点，在全景照片的基础上，再针对性适当调整飞行高度和拍摄角度，从而获得更加清晰、具体的局部照片、细节照片，可以实现全方位、多维度的现场细节展现。

　　(五)数字化像素级测量技术保证测量数据客观性和准确度。

　　利用数字化技术，根据电子照片各个像素点色值属性的不同，结合电子照片的尺寸、分辨率等要素，从像素级别的微观视角，测量元素起点与终点的像素点之间的距离。这样测量出的数据，精确度要远高于传统的人工米尺测量，最大程度排除主观因素，得出更加客观真实且准确度更高的测量数据。

　　(六)在高速公路引入无人机拍摄具有独特的环境优势。

　　高速公路的几何线型大多为长直线，周边环境空旷，车道分道清晰，行车道、隔离带、路缘带等各组成部分规整统一，路面色调与周边环境对比强烈。这些特殊的环境特点，利用低空无人机开展现场勘查时，具有独特的优势，如环境干扰因素较少;车辆等事故元素相对周边环境(背景)更加突出，拍摄时容易被捕捉到;拍摄出的全景照片风格整齐划一，可选择的参照系较多，几何变形对图像尺寸的影响较小等。

　　(七)危化品运输车辆事故使用无人机拍摄具有无可替代的优势。

    发生危化品运输车辆交通事故，如若是危化品泄露等险情，这时现场人员必须撤离，等待消防、安检、环保等部门人员来到现场实施处置，当危化品危害消除、确保人员可以接近后，高速交警才能勘查现场。如果使用无人机勘查现场，可以在消防、安检、环保尚未抵达前，对现场情况实施实时侦查拍摄，一可以第一时间固定证据、二可以为后续处置提供线索，三可以实施现场采样，四可以提供危化品样本及环境变化第一手资料，五可以绕开后方积压堵塞的车流抵近拍摄。这几条优点，是其他手段和机械设备无法达到的。

　　二、无人机在事故勘查中应用流程

　　(一)数据采集

　　1、放置基准比例尺

　　在事故现场中心区域放置基准比例尺做参照物，作为无人机拍摄照片的比例计算基准。该基准比例尺至少应包含纵、横两个方向相互垂直的直线标尺，长度固定为1米，同时色彩鲜明、醒目，可以被无人机自动侦测、识别。

　　2、操控无人拍摄现场照片

　　通过人工操控无人机拍摄现场照片。操控无人机自动侦测基准比例尺，并悬停在基准比例尺的正上方拍摄，获取事故现场高清实景照片。照片除包含道路环境、车辆、人员、痕迹、散落物等主要元素外，还应能够清晰识别该基准比例尺。这样拍摄出的照片，基本能够确保垂直的拍摄角度，确保图像比例计算准确;同时能兼顾事故现场中心区域的准确性和成像清晰度，减少因图像几何畸变发生的尺寸失真。

　　3、基础数据采集

　　将事故现场道路环境情况，如路名、路段、公里数、车道数、行车方向、天气情况、事故车辆数、车型、车牌号、驾驶人信息、伤员信息、基准比例尺等基础信息录入采集系统。

　　4、原始数据保存

　　将现场拍摄的实景照片导入电脑归档保存;同时现场采集的各项原始数据由后台自动保存，确保原始证据的再调用再处理。

　　(二)后期电脑程序处理

　　1、照片校准

　　利用几何校正模型对现场实景照片自动校准，改善因图像几何畸变而产生的尺寸失真现象。

　　2、数据测量

　　引入数字化测量技术，根据数码照片存储的特点，按照其像素数、色数及分辨率数据，通过程序自动识别，借助高精度的像素测量工具，测量照片上基准比例尺图像横向、纵向的线性距离。同时，从照片上选取一条较长的边线(车道边缘线或分道线)作为基准线，对照片各元素间的横向、纵向线性距离进行像素级测量。

　　3、确定比例

　　通过计算基准比例尺横向、纵向距离测量数据与其实际长度的比值，确定现场实景图与实际尺寸的比例。基准比例尺的横向距离、纵向距离可以分别计算出一个比值，理论上两者应该是相等的;如果出现偏差，取平均值。由此，可以确定现场实景照片中图像与现场实际尺寸的比例，也是后续计算其它横向、纵向距离的一个基准。

　　4、尺寸转换与标注

　　根据确定的比例，将测量的图像上各元素间尺寸数据自动转换为实际尺寸、标准单位，并通过人机交互，完成尺寸数据的添加标注，生成带尺寸的现场实景图。

　　(三)转换输出

　　1、格式转换

　　将经程序处理自动生成的现场实景图转换为便于输出的特定图形文件格式，如PDF格式、TIFF格式、CAD格式、BMP格式或者JPG格式，并生成单独的文件。

　　2、导出保存

　　将图形文件，附加现场勘查的基础信息，如路段、车道、车辆、驾驶人、伤员情况、现场文字说明等基本信息，并按照特定格式与现场实景图合并，形成信息更加全面、格式更加规范的道路交通事故现场实景记录图，并导出保存。

　　3、输出打印

　　根据实际需要将电子版、数字化的道路交通事故现场实景记录图直接输出打印或者转换成道路交通事故现场比例图打印，生成纸质文书，并作为案卷材料归档保存。

　　(1)现场实景记录图

　　2014年5月1日开始实施的新国标《道路交通事故现场图绘制》(GA49-2014)增加了现场实景记录图的定义，原文表述为：现场实景记录图：在实景照片上标注尺寸和文字，记录道路交通事故现场环境、事故形态和有关车辆、人员、物体、痕迹等的位置及相互关系的图。

　　这一新的交通事故现场记录图形式，相比传统的道路交通事故现场记录图，更加直观具体，色彩场景更加逼真，实景还原事故现场，真正获得所见即所得的事故现场场景。

　　(2)道路交通事故现场比例图

　　根据《道路交通事故现场图形符号》(GBT11797—2005)规定的对应符号，通过各元素符号的自动替换，即可将现场实景记录图转换成现场记录图，实现不同类型图形的输出打印。

　　此外，还可以利用三维模拟技术，根据不同视角位置、不同截面生成现场断面图和现场立体图。

　　三、存在的问题和需进一步完善的方面

　　相比传统的勘查方式，低空无人机拍摄勘查交通事故现场是一个新生事物，在提供更加安全高效便捷应用的同时，其自身也存在一定的局限性，需要不断探索实践、经验积累和改进完善，借助相应的辅助手段，才能达到更加规范和实用的效果。

　　(一)对机动车定位规则的突破：轮胎轴心定位与外轮廓定位。

　　根据《道路交通事故现场图绘制》(GA49-2014)的有关规定，机动车的定位规则为“同侧(侧翻时近地的一侧)前(中)后轴外侧轮胎轴心的投影点”。而利用低空无人机拍摄的现场勘查照片，所反映的是机动车、各元素之间的外轮廓，因此仅能直接进行机动车外廓的定位。虽然这种定位方式对事故形态的表现、事故成因分析并无大的影响，但突破了现行国标的规定。若要实现对机动车前后轴心的定位，还需通过一定的辅助手段，如测量车辆轮前距(前轴距车前部边缘的距离)、轮后距(后轴距车后部边缘的距离)的尺寸，经公式换算即可实现对轮胎轴心的定位。

　　(二)对于部分覆盖型的物体或痕迹无法一次勘查到位。

　　对于部分“钻入型”的事故碰撞形态，因车身组件相互叠加覆盖，通过无人机拍摄方式勘查仅能捕捉到最上层覆盖物表面的情况，无法勘查出钻入的细节情况。此外对于一些车底部的情况，如痕迹、物品，因被车辆完全覆盖，也无法被勘查到。这些被覆盖的各类痕迹、物品，需借助人工勘查等辅助手段进行勘查定位，对无人机勘查的数据进行有益的补充和完善。

　　(三)几何畸变导致图像尺寸失真从而影响数据的准确性。

　　利用低空无人机拍摄现场时，光学成像系统会不同程度发生图像几何畸变现象，这在一定程度会导致图像局部变形失真，从而影响测量数据的准确性。图像几何畸变会随着拍摄角度的变化，在越靠近照片边缘变形越严重;而从正上方垂直俯拍的图像，受几何畸变的影响较小。因此，在拍摄中要充分发挥无人机机动灵活的特点，适当调整悬停位置，尽可能使事故中心区域处于无人机的正下方，获取垂直角度拍摄的照片，从而减少图像几何畸变的发生。此外，尽可能选用光学标准镜头减少畸变发生，借助数学算法几何校正消除畸变对尺寸的影响。

　　(四)相关数据的准确度和误差率尚需权威部门的认证和评估。

　　以低空无人机拍摄方式开展交通事故现场勘查，是一个新的课题和思考方向，距离实战应用还有一定的距离。今后还需通过大量的试验分析、数据比对和实战应用来检验其实际效果和误差情况。通过理论指导与实战应用相结合，不断改进完善，最终获得权威部门的评估和认证，才能真正推广投入实战应用。这是在交通事故现场勘查中融入科技元素、提升工作成效的必然要求，也是一个值得积极探索的方向。