無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水利上的應(yīng)用探討

趙進(jìn) 趙蓓蓓

摘 要：“無人機(jī)”又稱無人駕駛飛機(jī)，“UAV”是它的英文縮寫，無人機(jī)低空遙感技術(shù)從廣義上理解是利用無人機(jī)的飛行，再搭載一些先進(jìn)的技術(shù)，以此達(dá)到自動(dòng)化、智能化、快捷化、效率高的數(shù)據(jù)采集。與人為的駕駛飛機(jī)不同，無人機(jī)因?yàn)樗牡统杀荆m合執(zhí)行一些危險(xiǎn)的、骯臟的任務(wù)。無人機(jī)按照應(yīng)用領(lǐng)域，又分為民用與軍用。本文主要討論無人機(jī)遙感技術(shù)在民用、特別是水利上的應(yīng)用。目前無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水利航拍、農(nóng)業(yè)檢測、植保覆蓋、水災(zāi)預(yù)警、水利測繪等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，大大的拓展了無人機(jī)的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；低空遙感技術(shù)；水利；應(yīng)用探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.114

近些年來，伴隨著世界各國盲目的追求經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致全球氣候變暖，全球氣候的變化不僅嚴(yán)重對(duì)我們的生活造成了影響、還給水力資源、水利建設(shè)等工作帶來了巨大的困難。在這樣的背景下，國家對(duì)水利行業(yè)的重視，給無人機(jī)在水利方面的的發(fā)展帶來了機(jī)遇。

1 無人機(jī)低空遙感技術(shù)的發(fā)展歷程

無人機(jī)概念最早被英國人提出，最初的無人機(jī)是被當(dāng)做靶機(jī)，用于訓(xùn)練防空炮手，主要服務(wù)于軍事項(xiàng)目，后來隨著第二次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)場中高科技武器的不斷出現(xiàn)，逐漸用于作戰(zhàn)、偵查等目的。1980年前后，隨著科技的不斷發(fā)展升級(jí)，無人機(jī)技術(shù)也在不斷的提升，適用范圍和使用領(lǐng)域不斷延伸。世界各國的無人機(jī)型號(hào)已經(jīng)多達(dá)數(shù)百種，飛行時(shí)間從一個(gè)小時(shí)延長到幾個(gè)小時(shí)、載重量從幾斤增加到幾百斤，這為無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)造了良好的條件。

2 無人機(jī)低空遙感技術(shù)的特點(diǎn)

（1）低空無人機(jī)遙感技術(shù)以無人機(jī)作為空中作業(yè)平臺(tái)，結(jié)合數(shù)種高科技，按要求完成高精度的圖像制作。

（2）無人機(jī)遙感技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，使用成本低，不僅能夠完成有人駕駛飛機(jī)能夠完成的任務(wù)，更適合高度危險(xiǎn)的任務(wù)。

3 無人機(jī)低空遙感技術(shù)的應(yīng)用案例

（1）眾所周知，我國著名的三峽大壩水利工程在擁有令世界各國嘆為觀止的宏偉的同時(shí)，也因?yàn)槠渌蜻|闊，不易監(jiān)測給水利工作人員帶來了巨大的困難。無人機(jī)低空遙感技術(shù)不僅能夠快速高質(zhì)量的協(xié)助水利站工作人員完成日常工作，還能將低空高精度的水利圖像錄制下來，并利用配套技術(shù)開展提取工作。這不僅提高了工作效率，降低了工作危險(xiǎn)性，還能及時(shí)有效地監(jiān)測長江流域的水紋變化，及時(shí)為下流流域提供預(yù)警，為人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了有效地保障。

（2）水利站工作人員利用為人及所攜帶的高清錄像設(shè)備對(duì)可能發(fā)生災(zāi)害高危的地段進(jìn)行高清錄制，為地面工作人員提供決策所必需的實(shí)時(shí)信息。比如在汶川發(fā)生地震時(shí)，進(jìn)川就災(zāi)的解放軍利用無人機(jī)遙感技術(shù)，快速的探明了需要前進(jìn)路段的通行情況，對(duì)就災(zāi)方案進(jìn)行了評(píng)估。

4 無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水利上的應(yīng)用

（1）無人機(jī)低空遙感技術(shù)在防汛抗旱中的應(yīng)用。低空無人機(jī)遙感技術(shù)經(jīng)過長時(shí)間的應(yīng)用發(fā)展，具有飛行時(shí)間長、成本低、能在危險(xiǎn)地區(qū)執(zhí)行任務(wù)等多種優(yōu)點(diǎn)。在防汛檢查的過行程中，無人機(jī)不受交通、氣候影響，可以再最快的時(shí)間內(nèi)趕到需要檢測的區(qū)域，對(duì)水庫內(nèi)水量、地形以及防汛工程展開360度的查看，利用無人機(jī)相關(guān)技術(shù)，將檢測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞，為決策提供可靠的判斷依據(jù)，以此來盡可能大的規(guī)避掉風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，通過無人機(jī)低空遙感技術(shù)可以迅速的獲取災(zāi)害狀況，便于指揮人員快速做出應(yīng)對(duì)措施，提高防汛搶險(xiǎn)人員的安全。例如在最近剛剛發(fā)生的云南保山山體滑坡中，無人機(jī)技術(shù)小組迅速開展工作，及時(shí)收集災(zāi)害發(fā)生地的影像信息，為災(zāi)情的有效治理提供了必要的數(shù)據(jù)支持。

（2）無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水域監(jiān)測中的應(yīng)用。我們的日常生活離不開水資源，在我國人口快速增長的背景下，水資源的合理開發(fā)利用成為當(dāng)下工作的重中之重，然而怎樣精準(zhǔn)的計(jì)算出河流流域面積是合理利用水資源的基礎(chǔ)，利用無人機(jī)技術(shù)動(dòng)態(tài)全天候的監(jiān)測水域就是要將流域內(nèi)的水利變化情況偵查清楚，通過水域偵查、統(tǒng)計(jì)制度，使水域信息為社會(huì)提供服務(wù)，進(jìn)一步社會(huì)發(fā)展的需求。在偵查水域內(nèi)水資源過程中使用低空無人機(jī)遙感技術(shù)，可在很大程度上減少人力、物力、財(cái)力的投入。與此同時(shí)，根據(jù)對(duì)水域內(nèi)監(jiān)測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)偵測結(jié)果的更新，便于工作人員開展工作，進(jìn)而建立實(shí)時(shí)的信息共享平臺(tái)。另外，還可以在航道通行等方面利用無人機(jī)收集水域監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（3）無人機(jī)低空遙感技術(shù)在監(jiān)測水土保持中的應(yīng)用。當(dāng)前，水土流失是我國面臨的最主要的環(huán)境問題。無人機(jī)遙感技術(shù)由于具有快速、精準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)等長處，已經(jīng)成為監(jiān)察土壤信息的重要辦法之一。由于水土侵害受到自然以及人為因素的影響，過程非常繁瑣。其中，水土侵害種類不同，影響因素也不同，因此，要具體情況具體分析，通過對(duì)比分析處在不同時(shí)期的水土侵害強(qiáng)度，對(duì)水資源的相關(guān)保護(hù)措施展開專業(yè)精準(zhǔn)的評(píng)估，為今后的水土保持提供合理的指導(dǎo)。另外，無人機(jī)可以對(duì)偵測區(qū)域綻開精準(zhǔn)的拍攝，并且拍攝的照片能將水土流失的真實(shí)情況反映出來，對(duì)土壤侵蝕的屬性提供充足的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，運(yùn)用低空無人機(jī)遙感技術(shù)收集的影像信息可以為政府有關(guān)部門的工作提供必要信息的同時(shí)，推動(dòng)水土流失治理工作的全面開展。

5 總結(jié)

在當(dāng)下，伴隨著全球氣候逐漸變暖，人們對(duì)水資源的需求也在日益增長，水利工程的發(fā)展在面臨著嚴(yán)酷挑戰(zhàn)的同時(shí)，也迎來帶來了發(fā)展機(jī)遇。無人機(jī)由于擁有起降方便，具有低空靈活的飛行方式，而無人機(jī)的這些優(yōu)勢正是水利行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢。在這樣的情況下，低空無人機(jī)遙感技術(shù)在我國水利相關(guān)行業(yè)中具有非常廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁楠奇.無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水利上的應(yīng)用探討[J].中國新通信，2017，19（17）：144-145.

[2]何雙劍，陳峰，趙國慶.無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水利上的應(yīng)用探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（06）：212-214.

作者簡介：趙進(jìn)（1989-），男，河南禹州人，大專，助理工程師，研究方向：地理信息系統(tǒng)（GIS）遙感技術(shù)（RS），從事水利工程工作。