無人機在水利管理中的應(yīng)用研究

李鐘群

摘 要：無人機就是借助地面遙感技術(shù)和機載計算機遠程操控系統(tǒng)能夠進行直接操控的不載人飛行器，在我國水利管理工作中，全面加強對無人機的應(yīng)用，不僅可以更為系統(tǒng)的了解我國水文地質(zhì)變化情況，還能在抗洪搶險和地質(zhì)災(zāi)害中發(fā)揮重要的作用。因此十分有必要積極探索無人機在水利管理方面的應(yīng)用措施，為水利管理工作的現(xiàn)代化建設(shè)提供良好的支持。

關(guān)鍵詞：無人機；水利管理；遙感技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.120

在應(yīng)用無人機開展水利管理工作的過程中，其表現(xiàn)出明顯的結(jié)構(gòu)簡單和飛行靈活優(yōu)勢，整體運行成本也相對較低，可以高質(zhì)量完成水利管理方面的各項任務(wù)，并在特殊環(huán)境下促進各項任務(wù)的貫徹落實。因此新時期背景下，無人機技術(shù)的應(yīng)用愈加受到重視，相關(guān)人員也在水利管理技術(shù)的應(yīng)用方面做出了適當?shù)膶嵺`探索，力求可以循序漸進的改善無人機應(yīng)用情況，促進水利管理工作質(zhì)量的全面提升。

1 無人機技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

在科學技術(shù)發(fā)展水平進一步提高的社會背景下，無人機技術(shù)日漸成熟，并且在實際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出影響傳輸速度快、能夠深入高危地區(qū)、機動靈活的特點，在低空采集方面發(fā)揮著重要的作用，能夠為低空衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和航空衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)提供有效的補充。一般情況下，在我國水利管理工作中應(yīng)用無人機技術(shù)，表現(xiàn)出明顯的技術(shù)優(yōu)勢。

首先，獲取信息的時效性顯著增強。在借助無人機技術(shù)開展水利行業(yè)水政監(jiān)督工作的實踐探索中通過無人機技術(shù)的應(yīng)用對檔案數(shù)據(jù)信息進行完善，能夠促進水利管理工作的優(yōu)化開展，提高管理時效[1]。如在積極建設(shè)大型涉水基礎(chǔ)項目的過程中，由于項目涉及到的范圍較廣，人力監(jiān)管難度大，水利管理部門就可以使用無人機技術(shù)針對施工工作進行監(jiān)管，促進監(jiān)管工作的落實，并及時向工程施工部門反饋相應(yīng)的信息，為施工部門的合理施工提供有價值的指導(dǎo)。

其次，在應(yīng)用無人機的基礎(chǔ)上獲取影像信息的分辨率相對較高。較之于傳統(tǒng)的遙感影像技術(shù)，通過無人機開展的遙感影像工作能夠?qū)崿F(xiàn)近地拍攝，因此獲取圖像信息的分辨率和清晰度明顯的提升。如在針對飲用水源地開展管理工作的過程中，水利管理部門使用遙感技術(shù)獲取相應(yīng)的影像信息，開展低空拍攝作業(yè)活動，能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)葉綠素以及總氮等的提取，為水源地環(huán)境保護工作的開展提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

最后，高效性。由于在水利部門開展水利管理工作的過程中，各級部門負責的管理區(qū)域相對較為廣泛，特別是部分地區(qū)河段眾多，給管理工作的開展帶來了一定的難度，再加上涉水項目本身具有地形復(fù)雜、交通不變的特征，如果采用傳統(tǒng)的方法進行管理，不僅管理效率低，還存在一定的危險性[2]。而借助無人機開展水利管理工作，則能迅速到達指定地點進行拍攝，獲取大量高清晰度的圖片，并且提供復(fù)雜區(qū)域的遙感影像數(shù)據(jù)，可以有效提高水利管理工作的整體效率，強化工作質(zhì)量。

2 無人機技術(shù)在水利管理工作中的實際應(yīng)用

在實際開展水利管理工作的過程中，借助對無人機技術(shù)的應(yīng)用，能夠改善當前水利管理工作的基本情況，促進水利管理效率和覆蓋范圍的全面提升，為我國水利管理工作的現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展提供有效的支撐。下面就結(jié)合水利管理工作的具體內(nèi)容探索無人機技術(shù)的合理應(yīng)用。

2.1 無人機技術(shù)在水利監(jiān)督和現(xiàn)場取證方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，隨著時代的發(fā)展和技術(shù)水平的全面提高，我國無人機技術(shù)的應(yīng)用也愈加廣泛，已經(jīng)開始在環(huán)境監(jiān)測、國土資源檢查、海洋執(zhí)法等方面得到適當?shù)膽?yīng)用，為各項管理工作的開展提供了有效的支持。而將無人機技術(shù)應(yīng)用到水利管理工作實踐中，可以完成水利工程建設(shè)監(jiān)督、水利基本情況監(jiān)督以及取證工作，為水利管理工作的系統(tǒng)優(yōu)化提供有價值的數(shù)據(jù)參考[3]。如在針對河流流域現(xiàn)狀開展管理工作的過程中，就可以應(yīng)用無人機技術(shù)開展航拍和遙感監(jiān)測活動，獲取與河流環(huán)境相關(guān)的信息，如河道影像信息、河床面積信息、河流兩岸植被覆蓋率信息以及河流污染情況信息等，為全面開展水利監(jiān)測和水利生態(tài)環(huán)境評價提供有價值的參考。由此可見，在水利監(jiān)督和現(xiàn)場取證工作中，可以適當?shù)募訌妼o人機技術(shù)的應(yīng)用，為各項工作的開展提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料，確保水利監(jiān)督工作得到全面貫徹落實，穩(wěn)步推動我國水利管理工作的系統(tǒng)優(yōu)化。

2.2 無人機技術(shù)在水利管理監(jiān)督中的應(yīng)用

無人機技術(shù)在水利管理監(jiān)督方面的應(yīng)用集中從不同的方面體現(xiàn)出來，并且在多元化開展水利管理工作的實踐探索中發(fā)揮著重要的作用[4]。因此要想對無人機技術(shù)的應(yīng)用情況形成全面系統(tǒng)的認識，就應(yīng)該結(jié)合不同的水利管理監(jiān)督方向進行更為明確系統(tǒng)的探究，形成科學認識，助力我國水利管理監(jiān)督工作的信息化和現(xiàn)代化發(fā)展，全面推進我國水利事業(yè)在“十三五”時期能夠邁上新的臺階。

2.2.1 在水土保持方面的應(yīng)用

我國國土資源相對廣泛，地形地貌復(fù)雜，不同地區(qū)的地質(zhì)情況存在明顯的差異，在前期開展城市建設(shè)和工業(yè)建設(shè)的過程中，由于沒有認識到環(huán)境保護的重要性，導(dǎo)致出現(xiàn)了水土保持效果不理想的情況，水土流失問題嚴重的情況，甚至已經(jīng)引發(fā)了較大的危害[5]。因此結(jié)合無人機的應(yīng)用范圍和應(yīng)用實際情況，應(yīng)該系統(tǒng)把握水土保持工作的具體特征，從水土保持監(jiān)督、規(guī)劃以及監(jiān)測等多方面組織開展綜合治理工作，促進水土保持工作的系統(tǒng)貫徹落實。

現(xiàn)階段我國涉及到的水土保持工作主要為現(xiàn)場巡查和技術(shù)交流活動，也涉及到部門設(shè)計變更、水土危害以及水土保持措施的落實管理工作等，由于工作復(fù)雜，與多部門工作存在緊密的聯(lián)系，導(dǎo)致水利管理部門在實際開展監(jiān)管工作的過程中存在被動性，難以針對已經(jīng)批復(fù)的項目實施積極有效的監(jiān)督和管理。因此新時期為了能夠改善水利管理部門開展水土保持管理工作的主動性和積極性，可以將無人機技術(shù)應(yīng)用到水土保持工作中，對水土保持工作實施有效的監(jiān)管，對本地區(qū)水土流失情況、小流域綜合治理情況、重點水土保持工程的建設(shè)情況等進行全面監(jiān)測，進而做出有效的評價，增強已批復(fù)工程的監(jiān)管效果，全面提高水土保持工作的有效性。

2.2.2 在水資源管理工作中的應(yīng)用

水資源在人民的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，水資源是不可或缺的重要資源，對水資源的管理是水利部門必須重點關(guān)注并急需解決的重大歷史問題，與我國社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展存在緊密的聯(lián)系。在水利部門開展綜合管理工作的過程中，應(yīng)該明確認識到水資源管理的重要性，并且針對水資源污染情況、過度使用情況等進行及時有效的監(jiān)管，確保在水資源科學監(jiān)管的作用下，改善我國水資源現(xiàn)狀，促進供水問題得到全面處理。在當前我國水利部門所組織開展的水資源管理工作中，主要采用水質(zhì)檢測、水量控制等傳統(tǒng)手段，本身無法實現(xiàn)對水資源情況的全面掌控，如果在管理過程中遇到突發(fā)事件，也不能進行及時有效的處理，導(dǎo)致水資源管理效率低下，效果不夠理想。而新時期將無人機技術(shù)應(yīng)用到水資源管理工作中，能夠結(jié)合先進技術(shù)的應(yīng)用確定管轄區(qū)域內(nèi)水資源基本情況，對水量減少情況、水資源富營養(yǎng)化情況、取水量情況以及水資源面積情況等進行全面系統(tǒng)的監(jiān)管，并且在無人機航拍和遙感技術(shù)的支持下，可以完成對水資源相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計工作，促進水資源管理方面關(guān)鍵問題的處理，在推動水資源管理呈現(xiàn)出信息化發(fā)展態(tài)勢的基礎(chǔ)上，全面提高水資源管理工作的整體發(fā)展成效。

2.2.3 在防洪抗旱工作中的應(yīng)用

隨著全球氣候變暖的問題愈加嚴重，水資源時空分布不均勻的情況也更加明顯，對世界水利工作情況進行分析，發(fā)現(xiàn)各國都出現(xiàn)了年輕河流明顯減少的發(fā)展趨勢，并且年均徑流分配不均勻的問題較為嚴重，極易出現(xiàn)嚴重的洪澇和干旱情況，給防洪抗旱工作帶來了新的挑戰(zhàn)，充分考慮到當前我國洪水災(zāi)害、水污染情況等，應(yīng)該認識到新時期在防洪抗旱工作中應(yīng)用無人機技術(shù)的必要性，為防洪抗旱工作提供高效率、有價值的數(shù)據(jù)信息，方便防汛和抗旱管理部門及時做出有效的決策。在應(yīng)用無人機技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠快速獲取我國洪澇和干旱情況的數(shù)據(jù)信息，并提出有價值的參考數(shù)據(jù)，方便水利部門和防控抗旱指揮部門針對各項管理工作做出相應(yīng)的決策，促進各項工作水平的全面提升，切實增強防洪抗旱工作的整體發(fā)展成效。同時，在使用無人機技術(shù)開展防洪抗旱檢查工作的過程中，還能全面了解災(zāi)害的危害程度、對救援的需求以及人民生命財產(chǎn)安全的情況等，并且借助無人機技術(shù)的支撐，可以有效克服在防洪抗旱工作中遇到的地域偏僻、人員稀少、無法準確救援位置的情況，為救援工作的開展提供有效的支持，全面提升防洪抗旱工作的整體效果。

2.2.4 在水利規(guī)劃方面的應(yīng)用

水利規(guī)劃是水利管理部門中的重要工作內(nèi)容，水利管理部門開展水利規(guī)劃工作，主要是在全面把握當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展基本情況和水資源情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會經(jīng)濟基本發(fā)展需求對水利發(fā)展任務(wù)進行確定的工作。近幾年在我國建設(shè)和發(fā)展過程中，對水利行業(yè)的基本發(fā)展情況提出了全新的要求，我國水利工作也逐漸開始進入到新的發(fā)展階段，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，科學發(fā)展水平全面提升。而“十三五”時期，為了高質(zhì)量完成水利規(guī)劃工作，還應(yīng)該針對水利規(guī)劃工作的具體情況進行分析，解決工作中存在的問題[6]。在具體工作實踐中，針對水利規(guī)劃項目位于偏遠、經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的實際情況，可以應(yīng)用無人機及時獲取相應(yīng)的資料，進而為水利規(guī)劃部門開展偏僻地區(qū)規(guī)劃工作提供有價值的數(shù)據(jù)信息和影像信息。同時，在無人機遙感技術(shù)的支撐下，還能獲取相應(yīng)的立體三維數(shù)據(jù)信息、地形圖信息等等，為水利規(guī)劃工作的落實提供有價值的參考，保障水利規(guī)劃工作能夠更加高效完成，提高整體工作質(zhì)量，滿足新時期對我國水利規(guī)劃工作提出的現(xiàn)實需求。

2.2.5 在水利建設(shè)管理方面的應(yīng)用

水利工程建設(shè)管理工作中涉及到環(huán)境影響分析、環(huán)境評價和工程安全評價等多方面的內(nèi)容，特別是在“十三五”時期對我國水利建設(shè)管理提出新要求的情況下，只有全面開展水利建設(shè)管理工作，滿足信息化建設(shè)要求，才能夠支撐水利管理部門優(yōu)化創(chuàng)新水利建設(shè)管理具體工作，提高工作效果[7]。在水利建設(shè)管理工作中應(yīng)用無人機技術(shù)，能快速獲取水利建設(shè)工程的基本情況，明確在水利建設(shè)工程中植被破壞情況、土地鹽堿化情況等，為環(huán)境影響評價體系共有價值的參考。同時，還可以應(yīng)用無人機空間信息技術(shù)，針對大型水路和地方工程實施施工監(jiān)測工作，全面了解水利建設(shè)工程的實際工作情況，提高綜合管理效果，逐步推動水利建設(shè)管理的現(xiàn)代化發(fā)展進程。

3 結(jié)語

綜上所述，在水利管理工作中合理應(yīng)用無人機技術(shù)，能夠取得顯著的水利管理工作成果，促進水利管理水平的全面提升，在“十三五”時期為我國水利事業(yè)的發(fā)展提供有效的支持和借鑒。新時期我國還應(yīng)該進一步加強對無人機研究工作的重視，并且嘗試在國土、規(guī)劃、林業(yè)、地質(zhì)等方面進行更為廣泛的應(yīng)用，確?？梢约涌旄餍懈鳂I(yè)的信息化發(fā)展進程，提高我國綜合管理工作的現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展程度。

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