无人机航磁：探寻地球资源的“藏宝图”

地球孕育了无数的生命，同时也蕴藏了丰富的“宝藏”，那就是储藏在地下的矿产资源、油气资源，以及古王朝、古人类留给我们的文化遗产。这些“宝藏”在我们的生活中其实无处不在，比如：厨房里的天然气、汽车用的汽油、现代建筑、高速铁路、航天飞机、电子产品、日常生活用品、考古文物等等，从中都可以找到它们的身影。这些“宝藏”不仅满足了人类的生存繁衍需求，同时也提升了科学家们对地球的认知，对于现代文明的发展起着重要作用。那么我们不禁要问，怎么能够在茫茫地下世界或者浩瀚无比的海洋中找到如此重要的“宝藏”呢?

地球物理科学家通过结合物理学、地质学、航空技术等知识，形成一种航空地球物理探测技术，简称航空物探，其中，航空磁力测量是应用时间最早、应用最多、也是最成熟的航空物探方法。航空磁力测量，简称航磁测量，通常会在飞机前方或者四周伸出一个探杆，在探杆的末端装载磁探测器，同时需要在飞机内部搭载一些配套的辅助设备，如导航定位仪、飞行测高仪。而无人机航空磁力测量，简称无人机航磁，顾名思义，就是将航磁测量中有人驾驶的飞机替换成遥控操作的无人机。由于其具备运营成本低、人员安全风险小、部署和响应速度快等特点，可以大幅提升探测效率。无人机航磁集小型化、智能化、无人化等众多优点于一身，众多行业专家认为它将是未来航空物探领域的趋势所在。

无人机航磁工作由任务规划、数据采集、数据处理和推断解释等一系列环节组成。任务规划是在执行航空磁测任务前做充分的前期规划与准备。数据采集是在预先设定区域上空对地球磁场信息进行信号采集。数据采集完成后，数据处理工程师会对采集信号进行数据分析，并除去其中的各种干扰信息，比如飞机的磁干扰、噪音干扰等等，然后绘制成五彩斑斓的专业图件，即航空磁异常图。最后，由地质专家构建磁异常数据与地质资料的联系，推断地球深部的地质构造，分析圈定出深藏其中的石油和天然气等矿产资源，最终形成一张神秘的“藏宝图”。地球资源的“宝藏”再经过人类的发掘、勘探、开发、加工、生产等一系列工业制造环节，从而进入到我们生活中的方方面面。

在进行海洋地球物理探测时，可将上述的无人机航磁测量系统搭载于海洋科考船上，形成一套海域无人机航磁测量系统(作业示意图如图1所示)，其为海洋磁力测量提供了一种全新的技术手段，对于浅滩和礁滩等不适合大型调查船进入的区域，无人机可大展身手，极大地扩展了探测范围，并且无人机的速度远远大于船只，可极大地提高作业效率，这对于地球矿产资源的探测具有非常重要的意义。

无人机航磁应用领域广泛，不仅在地球矿产资源探测领域应用效果突出，其在生态环境调查、工程地质勘察、考古、未爆炸物探测、海底沉船打捞、反潜探测、地球科学等其他领域也都具有重要的应用价值。我们有理由相信，随着科学技术的不断发展，无人机航空磁力测量技术将成为未来智能物探行业的科技之光。

图1 海域无人机航空磁力测量作业示意图

编辑：黄蔚卿 审编：GCH