无人机在水利行业

2021-02-18常永庆

科学与生活 2021年30期

关键词：无人机具体应用优势

常永庆

摘要：无人机技术的引入不但能有效控制项目成本，而且应用便捷简单，能够发挥出具体优势，因此无人机航测技术在水利工程领域受到了高度重视，且受到了施工者的青睐。基于此，文章就重点论述了无人机的具体应用。

关键词：无人机;优势;水利测绘;具体应用

1 引言

水利是指对自然界的水进行控制、调节、治导、开发、管理和保护，以防治水旱灾害，并开发利用水资源的各项事业和活动。按照工程类型，大致可以分为四个方面：防洪工程、水资源工程、水土保持及生态工程、水电及专项工程等。

2 无人机技术的优点

（1）无人机可超低空工作，不受云层影响，不受飞行区域地形限制，起降方式灵活。

（2）低空贴近飞行目标区域，可以采集很高分辨率的遥感影像;

（3）遥感成果多样，可以多角度多航次全面获取地形地貌数据，还可以支持构建数字地表模型、三维景观模型等;

（4）生产成本低，维护费用低，保养操作简单;

（5）可以进入交通不便或者危险区域探测及监测，可划定某固定区域作重点航测，旋翼无人机还可针对具体地物作悬停航测;

3业务需求

1）在水利工程测绘中应用

无人机搭载数码相机则可实时实地对目标区域进行高分辨率数据的获取，经处理可获取数字高程模型、数字正射影像图、数字线画图等数据成果，可为水利工程的勘察设计提供高精度的地形数据参考。而对于一些修建在高山峡谷地区的水利工程，无人机航测成图技术可完成高精度地形数据的获取。

2）在水利监测应用

河道监测：采用无人机拍装在航摄相机可清晰分辨河流、湿地、积雪覆盖等情况，且带有地理信息可进行距离、面积等信息统计。

沿河设施监测：采用无人机遥感获取的高分辨率影像数据可为工程环境提供科学的数据和决策依据，在水库的检测中，无人机还可根据三维模型、视频资料对大坝的变形，水位的变化及提防工程的建设施工进行方便快捷的监测工作。

执法监测：采用无人机可进行常态化巡检，通过影像和视频资料，可辨别出污染源、污染类型、扩散速度、影响范围，从而达到对水质特征污染物监视性监测的目的，提高水利监管能力。

3）在防洪抗旱减灾中应用

无人机航空遥感操作灵活、反应迅速，携带方便的特点使得其应用在防洪减灾的过程中能够快速地投入到工作过程当中，无人机的遥感特性可以使操控人员在安全的区域对其进行遥控，通过航拍获取的灾区地形图、正射影像图、三维数据成果等数据成果可清楚获取受灾面积、房屋道路损坏程度等灾情信息，为防洪救灾指挥中心的救援部署提供精确数据参考。

4）在水利工程规划管理应用

无人机遥感系统可以根据工程实施阶段的各种需要适时进行工程全线的航拍，不仅可以实现短时间内检查项目的全范围覆盖，而且可以适时掌控重点项目的现场施工状况，为进度控制的科学决策和工程安全隐患的排查提供大量直观、清晰的影像资料，同时也可以大大节省人员、车辆的管理成本，从而极大提高工作效率。

5）水土保持专项中应用

在对水利工程的环境评价方面，无人机遥感系统能够为环评单位在短时间内提供时效性强、精度高的建设项目所在区域现势地形图，并且可有效减少在偏远、危险区域现场踏勘的工作量，提高环境影响评价工作的效率和技术水平，为环保部门提供精确、可靠的审批依据。在项目实施及验收阶段，采用无人机遥感系统提供的图件与环境影响评价阶段的图件对比分析，可以清楚、直观的了解环境防护距离和卫生防护距离范围内的居民拆迁情况、工程建设范围和平面布置的变化情况、工程相关的生态破坏及生态恢复情况，有利于科学评估项目建设对周围区域所带来的环境影响。

4无人机产品的技术优势

1）便于携带，具备快速任务反应能力

智能航测系统F1000/F200可单人携带，具备便携、高效的快速任务获取能力，对于建立在高山峡谷交通工具不便到达的水利工程中，可快速进入作业现场，在防洪救灾、执法监测尤其适用。

2）单人作业，无操控手无遥控器

智能航测遥感系统F1000/F200整机采用模块化设计，无需工具即可完成飞机的安装，具备全自动任务模式，飞行安全稳定。

3）多元数据获取能力，满足水利工程多种应用需求

掛载航测相机，可获取高分辨率正射影像及高精度地形数据，用于水利工程的勘察设计的地形参考，还可用于河道监测、沿河设施监测及水利工程旁可能发生的违法行为监测。

挂载倾斜相机，可构建大坝、水库、水电站等相关水利设施的三维模型，可对大坝变形、堤防工程的施工建设及周围环境变化等进行有效的检测，及时发现安全隐患。

挂载近红外相机，可获取热成像影像，可进行夜航执法，可准确获取非法排污的准确位置，且可监控在湖泊、河道管理范围内违法打井、挖渠等违法活动，及时排查并处理。

挂载视频模块，经实时图传工具，可将空中拍摄到的地面情况实时传递给水利监管人员，可满足执法管理部门日常监测、巡视需求。

4）多种飞行平台应对不同测区类型

智能航测系统F1000/F200具备1.5h的续航能力，可满足大范围的水利工程的地形勘察，具备高效的数据获取能力。