衛星灌區信息化建設及應用

張愛民

（黑龍江省衛星運河管護中心，黑龍江 齊齊哈爾 161635）

1 灌區信息化概況

1.1 灌區概況

黑龍江省訥謨爾河衛星灌區位置在嫩江左岸支流訥謨爾河中下游，是黑龍江省跨齊齊哈爾市和黑河市的大型自流引水灌區。灌區渠首引水樞紐工程建于1958 年，灌區取水模式為攔河壩取水，設計灌溉規模為2.17 ×104hm2。

1.2 初期建設目標

2012 年，依據水利部關于大型灌區信息化建設的要求，將灌區建成自動化采集、傳輸、監控、處理的信息化灌區，實現水量、雨量等數據的自動采集、傳輸、接收、處理、存儲；實現水量、雨量等信息資源共享的計算機網絡管理及現代通信傳輸系統；為逐步實現灌區輸水和灌溉工程的自動監測和自動控制，全面實現灌區自動化的遠景目標及可持續發展積累經驗、奠定基礎[1]。

1.3 初期建設要求

灌區信息化建設要求覆蓋灌區的各站點，設備要采用實用、可靠、先進、高效、自動化的水情及雨量等信息采集系統、視頻監控系統以及閘門現地與遠程控制系統。

1.4 初期建設內容

到2019 年底，灌區建設1 個信息中心及其辦公局域網絡，實現信息中心與信息采集點的網絡通信；建設采集水情遙測點16 個點，配備手持式流速設備6 套；建設閘門自動控制1 處3 孔閘門；建設2 處5 個視頻監視點；建設雨情遙測點1 處；明渠流量監測點13 處；田間水情監測點3 處；開發水雨情采集軟件和閘門遠程控制軟件；開發業務應用系統，主要包括灌區量測水信息管理系統、灌區信息采集處理系統、灌區工情GIS 管理系統、殺毒軟件等[2]。

2 灌區初期信息化建設實施

2.1 灌區通信網絡建設

通信網絡系統建設指建設信息傳輸、交換、存儲的網絡平臺。

通過對灌區各水、雨情遙測點、視頻點、閘控點等的方案設計的分析，灌區需要建設高帶寬、安全、穩定可靠的通信網絡，組建灌區自己的局域網通信網絡。其中通信鏈路設計為有線傳輸采用租用電信運營商公網及協同電信運營商自建光纖來實現，無線通信部分采用GPRS 公網通信，通信協議采用RS485、RS232、TCP/IP 等通信協議。網絡建設的具體內容包括管理站與灌區管理中心互聯網絡通過租用運營商ADSL+VPN 互聯互通；渠首工程站點、總干進水閘采用配合電信運營商自建光纖到最近的村鎮再租用ADSL+VPN的方式與管理中心互聯互通。水、雨情采集通信數據使用GPRS 通信方式來傳輸水情、雨情等。

2.2 信息中心

灌區信息中心是灌區的控制和決策中心。灌區信息中心建設通信機房1 處、會議室1 處、及配備相關的網絡通信設備、業務應用設備等。

使用帶寬20MB/s 互聯網滿足灌區互聯網辦公；申請2 個公網IP 地址滿足互聯網IP 地址要求；實現灌區局域網辦公及局域網資源共享，并通過局域網聯入互聯網；提供可支持應用軟件系統安全、可靠的網絡運行平臺；與當地運營商合作，租用專網或者互聯網組建灌區專用虛擬網絡，實現灌區各站點視頻、閘控信息傳輸，實現灌區網絡集中管理功能。

2.3 水情采集系統簡介

建設采集水情遙測點16 個，主要分布在各引水干、分干、支渠上。測站點采集以RTU 為核心單元，使用超聲波式水位計、壓力式水位計2 種方式采集水位，傳送數據采用GPRS 網絡公網，供電系統利用太陽能供電。測站主要設備為通信模塊、數據采集模塊、電壓檢測模塊、太陽能電池板、蓄電池。灌區水位采集工作點工作方式為隨機自報、定時自報相結合方式。水位監測由現場和接收端設備組成。建設明渠流量監測點13 處；建設田間水情監測點3 處。

2.4 閘門自動控制系統

2.4.1 閘門自動控制系統概述

閘門自動監控系統主要是通過計算機監控系統檢測閘門上下游水位、閘門啟閉狀態與開度；在信息中心遠程控制閘門啟閉、閘門自動控制和系統正常運行；通過視頻傳輸的實時圖像直觀了解閘門的運行狀況以及周邊環境；現場通過PLC（可編程邏輯控制器）來控制閘門啟閉設備；通過閘位計實時確定閘門的開度；保護裝置對執行過程中發生的意外情況進行技術處理。

2.4.2 閘門控制系統設計

根據目前灌區閘門現狀，灌區閘門絕大多數都在郊區野外，條件復雜，因此，灌區的閘門控制系統設計，在控制方式上不設計閉環的自動閘門控制系統。根據水利閘門現代化的建設標準，設計現場手動控制、現地集中控制、遠程遙控等，其控制優先級為現場手動最高，現地集中控制次之，遠程遙控最低。控制操作前后的水位、閘門開度、運行是否正常、采用何種控制方式等運行結果信息傳回控制中心，存儲到數據庫中，形成運行日志，作為系統運行狀況分析的依據。

2.4.3 控制軟件設計

2.4.3.1 開發工具

監控軟件采用“組態王”工控組態軟件，并對畫面、變量、非線性表加以改進。

2.4.3.2 應用軟件功能

應用軟件功能系統管理、主控窗口、數據管理功能。其中主控窗口功能包括3 個：1）閘控站地理位置分布圖，各站點旁顯示水位、閘位實時數據，鼠標可點擊選擇進入各閘控站具體控制窗口。2）閘控站閘位數據、電源信息、閘門上下限、控制方式、通信狀態等狀態集中實時顯示。3）閘控站具體控制窗口，由鼠標點擊選擇打開和關閉，包括閘門運動動畫模擬顯示、通信狀態指示、閘門上限、下限、電源指示。數據管理功能包括數據查詢、操作記錄、報警記錄等。

2.4.4 通信設計

水閘系統組網采用聯合當地電信運營商合作架設光纖租用公網的方式實現數據傳輸。該網絡同時還考慮了閘房內及閘下游視頻監控系統。其主要功能是對閘門運行過程的重要工位和閘室的安全進行監視管理。視頻監控數據由服務器采集來的圖像經過租用的公網傳回信息中心，以供遠程遙控監視。控制信號在閘位、水位計之間傳送，實現上位機和下位機的數據交換。控制單元采用PLC 在大型網絡控制系統中發揮作用。

2.4.5 電源設計

2.4.5.1 電源設計

控制設備工作電壓：DC 11.5V～13.8V、AC 220V；待機電流：<1A；電機工作電壓：AC380V；電機額定功率：1.1kW～20kW；采用螺桿閘門啟閉機型，最大啟力：1 kN～200 kN，最大閉力：0.5 kN～100 kN。

2.4.5.2 過壓保護設計

為了保護閘門控制系統設備，采用穩壓器來保護設備用電。

2.4.6 閘門現地控制單元設備參數

2.4.6.1 設備實現的功能

閘門的現場手動控制；閘門的現地集中自動控制；閘門的遠程控制；閘門監控站站號和本控制臺控制的閘門路數的監控；閘門開度的監控；閘門上限、下限、予置到位狀態的監控；控制臺電源狀態的監控；啟閉機工作狀態（升、降、停）的監控；開度超越上下限狀態的監控；各啟閉機電動機過載、缺相狀態的監控；控制方式選擇開關（遠程遙控、現地集控、現場手動）狀態的監控；各個（升、停、降）按鈕狀態的監控；實現啟動報警、過流報警、缺相報警、超數字限位報警、超機械限位報警[3]。

2.4.6.2 設備工作條件

輸入電源：三相380VAC±10%；工作環境溫度：0～40℃；相對濕度：40%～90%；污染等級：三級。

2.5 視頻監視系統

2.5.1 視頻監視系統概述

視頻監視系統將現場攝像裝置錄攝的實時圖象傳輸到現地控制室和遠程的管理部門。管理人員根據視頻圖象所反映的現場情況，異地控制建筑物的運行以及事故處理。

2.5.2 功能要求

視頻監視系統主要由前端設備、傳輸設備、控制設備、記錄及監視設備4 個部分組成。前端設備由安裝在監視點的高分辨率彩色攝像機、全方位云臺、變焦鏡頭和室外專業防護設備等組成。它主要負責圖像數據的采集和信號處理。傳輸設備將視頻信號傳輸到現地監控中心的工業控制微機（IPC）上，再傳到監控點信息中心。集中控制設備負責完成前端設備和圖像的切換控制、全方位云臺和三維可變鏡頭的控制。集中控制設備還可以對監視圖像進行分區控制和分組同步控制，借助軟件還可以提供圖像檢索和處理功能。

2.5.3 技術方案

采用數字方式傳輸視頻信息，視頻壓縮算法采用H.264 對數字化的視頻圖像進行壓縮，閘站房安裝視頻編碼器，與閘站房內的工業交換機相連。視頻編碼器輸出的信號遠距離采用光纖的方式進行傳輸，近距離采用RVVP（視頻線）傳輸。

2.5.4 視頻信息的處理

視頻圖像信息數字化后，進行壓縮處理適應網絡傳輸，采用H.264 視頻壓縮算法的處理設備。

2.5.5 視頻處理設備

視頻處理設備是視頻監視系統的核心設備，數字視頻領域一般采用數字硬盤錄像機DVR（Digital Video Recorder）和獨立的視頻編解碼器。

2.5.5.1 DVR

DVR 分為基于PC 架構的PC 式 DVR 和基于MCU 架構的嵌入式DVR。

采用嵌入式DVR 就是基于嵌入式處理器和嵌入式實時操作系統的信息處理系統，采用專用芯片對圖像進行壓縮及解壓回放，嵌入式操作系統主要對整機進行控制及管理。系統集成度高，不僅可以壓縮，也可以解壓縮顯示。

2.5.5.2 獨立的視頻編碼器

采用最先進的H.264視頻壓縮算法和高性能DSP處理器。

2.5.6 通信設計

視頻監視數據傳輸使用光纖及RVVP（視頻線）傳輸。現場的監控攝像機采集到的視頻信號通過視頻線送入視頻服務器，視頻服務器將視頻信號壓縮成視頻監控數據包，通過光纖網絡或虛擬局域網絡傳送至信息中心的視頻服務器上，視頻服務器再將接收的視頻監控數據包解壓還原成動態視頻圖像送至監視器上，主控中心便可監視到前端視頻監控的圖像。

2.5.7 設備參數

2.5.7.1 視頻視頻編碼器

產品為1U 機架式多路視頻服務器，采用Linux 操作系統，Davinci 處理器。采用標準H.264 壓縮算法，支持多種分辨率實時編碼，支持多種網絡協議，可以應用于多種不同領域的安防防范。

2.5.7.2 智能化球型攝像機

采用1/4"索尼高性能CCD，圖像清晰。精密電機驅動，反應靈敏，運轉平穩，精度偏差少于0.1°，在任何速度下圖像無抖動。支持RS-485 控制下對HIKVISION、Pelco-P/D 協議的自動識別。支持三維智能定位功能，配合DVR 和客戶端軟件可實現點擊跟蹤和放大。

2.6 雨情監測系統簡介

雨量監測系統利用傳感、通信、計算機和網絡技術，完成灌區流域或測區內的降水量和水質等水文要素。采用翻斗式雨量計。雨情測站由RTU、雨量計、傳輸單元、供電單元等本地設備和通信控制機、數據庫服務器、軟件工作站等接收端設備組成。通信方式結合灌區網絡拓撲結構，采用無線GPRS 通信的方式實現。

2.7 軟件系統簡介

軟件平臺分為4 層結構。基礎架構設計、系統接口設計、應用系統設計、數據挖掘設計，包括灌區信息采集處理系統、灌區量測水信息系統、灌區工情管理GIS 系統。

3 信息化工程運行管理及應用

3.1 運行管理

灌區信息化系統是集自動測報技術、遠程自動化監控技術、通信網絡技術、管理軟件系統等高新技術于一體的工程。信息化系統的運行管理遵循統一的原則。灌區管理信息中心為信息系統運行的直接管理機構，運維管理由專業的技術人員負責，建立完整的運行管理體制和日常管理制度，保證系統的正常運行。

3.2 應用及效果

灌區水利信息化建設，開發應用灌區的信息資源，通過對灌區雨情、渠道水情等監測與應用，實現了對灌區關鍵部位水、雨情實時監測和預警，在總干進水閘建設視頻監控點，實時監控總干渠進水水量，提高了水資源優化配置及水利工程的科學管理水平，增強了訥謨爾河衛星灌區的防災減災能力。

4 灌區目前存在的主要問題和解決途徑

4.1 存在的主要問題

灌區發展存在7 個方面的主要問題。1）來水量測量不精確：訥謨爾河缺乏有效的監測手段，無法精準掌握訥謨爾河衛星灌區的來水量，目前能通過歷史水量數據進行推算獲得。2）用水量測量不精確：自動化量測設備覆蓋不全面，灌區實際用水量測量不精準。3）水費和水資源費收繳不精確：灌區各計量點缺乏有效的精確計量設備，用水量計量不精確，兩費收繳不精確。4）水質監測能力不足：缺少對水環境的在線監測能力，對突發、惡性水污染事件的預警預報、快速反應能力亟待提高。5）缺少工程臺賬與巡檢維護的信息化管理手段：缺少全灌區水利工程分布電子地圖，對水利工程尚無法做到工程位置和確權劃界上電子圖，屬性數據入基礎數據庫的臺賬式數字化管理；水利工程設施巡檢缺少信息化手段提高巡檢效率和監管。6）管理站安防能力不足：訥謨爾河衛星灌區有5 處管理站，缺乏有效的安防系統，存在水安全、工程安全和管理站所的安全隱患。7）工作效率不高：灌區缺少高安全性、高可用性的智能移動終端辦公系統和辦公新模式，導致辦公效率不高。

4.2 解決問題途徑

隨著灌區受益地方社會經濟和現代科技的快速發展，針對加強水節約、強化水治理、保障水安全方面建設，系統解決灌區目前存在的主要問題，為灌區可持續發展考慮，最有效的途徑是通過先進的信息技術手段建設有效的管理體系來提高灌區的綜合治水與服務能力。具體的方案為開展灌區續建配套與現代化改造，建設智慧農業水利工程，規劃實施智慧水管理體系建設。

5 灌區智慧水管理體系規劃

5.1 規劃原則

統一規劃，分步實施。從訥謨爾河河源、渠首及干、支渠系，在全灌區范圍內統一規劃涉及來水、引水、用水、排水、保護等各個過程全范圍的立體感知體系、智能感知體系、信息服務體系和支撐保障體系。統一整合，優化資源。利用訥謨爾河衛星灌區已建的信息化成果，整合水文、氣象、墑情、遙感、國土等信息資源；優化灌區建設的雨情、水情、閘控、視頻、墑情等物聯網感知能力。統一標準，充分共享。依據相關規范和標準規劃統一編碼、統一名稱、統一數據指標、統一存儲類型、統一發布形式、二次開發接口和數據交換系統等支撐保障體系，實現與其他系統集成能力和數據信息橫向縱向的共享能力。安全高效，科技引領。圍繞規劃的目標和任務，以安全為前提、實用為方向，充分應用新技術新科技，通過統一標準、規范接口、整合集成、升級再造，提高訥謨爾河衛星灌區信息化應用水平。

5.2 規劃目標

依托現代化物聯網技術、3S 技術、云技術、大數據技術、人工智能、區塊鏈、電子簽章、5G、BIM、3R（VR、AR、MR）技術和軟件應用技術與灌區業務深度融合，構建現實灌區與數字灌區深度融合的可視化新世界；建立較為完善的立體感知體系、自動控制體系、智能應用體系、信息服務體系、支撐保障體系；實現灌區水資源管理、工程管理、取用水管理、運行管理、防災減災管理、水生態水文化管理的智能化處理和人工輔助決策等功能；搭建訥謨爾河衛星灌區信息化云中心，建設訥謨爾河衛星智慧灌區信息化平臺系統，實現灌區管理信息化覆蓋率70%以上的目標。

2025 年目標達到“信息化建設二級標準”；2030 年目標達到“信息化建設三級標準”。

5.3 總體架構

根據灌區信息化規劃原則，按照《大型灌區續建配套與現代化改造規劃編制技術指南》的要求，總體架構設計為以政策、制度、標準為基礎，以網絡安全為保障，搭建“立體感知”、“自動控制”、“智能應用”、“信息服務”和“支撐保障”5 個體系。

立體感知體系：采用空、天、地多樣化的監測手段，自動采集與人工采集相結合，直接監測與相關行業來源間接監測整合相結合，實現灌區水情、雨情、墑情、水環境等要素的廣泛動態感知，為自動控制體系、智能應用體系、信息服務體系提供高效、可靠的數據支持。

自動控制體系：結合立體感知體系，采用自動控制技術實現閘門的現地、遠程、自動控制功能。達到灌溉、排水、引水、防洪、水資源等優化調度的目標，實現自動優化處理、集中控制、有人值班、無人值守。

智能應用體系：在立體感知體系和自動控制體系的基礎上打造智能應用體系，實現灌區用水管理、工程管理、安全運行、防洪管理、水費水權、灌溉管理等業務橫向聯動和縱向協同精準治水管理新模式。

信息服務體系：通過建設系統融合服務、決策支持服務和二次開發服務打造信息服務體系；系統融合服務將多業務系統分散數據以統一的標準進行整合共享；決策支持服務將各層級、各專業和相關行業的大數據分析成果以服務的形式提供決策支持。二次開發服務提供規范化的二次開放框架，實現“開放擴展”，滿足后續發展要求。

支撐保障體系：以政策、制度、標準為基礎，以網絡安全保障，對數據中心、通信網絡、支撐平臺、立體感知、自動控制、智能應用、信息服務全范圍全過程構建多維并重的支撐保障體系。

6 灌區智慧水管理體系主要任務

訥謨爾河衛星灌區智慧水管理體系建設遵循規劃目標和總體框架，構件5 個體系，主要建設任務如下。

6.1 建設立體感知體系

建設水情監測系統，對已有測站進行改建，補充完善灌區的量測水監測站點。建設雨情監測系統，新增雨量站，完善雨量站分布，有計劃地增加雨量站密度。建設墑情監測系統，完成灌區對土壤含水量信息的收集。建設水質監測系統，對灌區內來水、引水、排水的水質信息進行采集。建設氣象監測系統，補充訥謨爾河衛星灌區在氣象監測數據上的短板。建設無人機智能巡檢系統。

6.2 建設自動控制體系

建設閘門控制系統，增加現有閘站的自動控制功能，提高灌區的自動化水平。建設視頻監控系統，保證灌區閘門控制系統的正常啟閉，為渠首和管理站房等重要的水工建筑物、人員值班居住區保駕護航。

6.3 建設智能應用體系

從灌區實際需求出發，建設與灌區配水調度、水費計收、水權交易、工程檔案、巡檢巡查、工程安全等相關的業務應用系統。

6.4 建設信息服務體系

在灌區智能應用體系的基礎上，建設一個能為灌區提供多維信息融合、全面決策服務支持和可持續可擴展的應用信息服務平臺。

6.5 建設支撐保障體系

建設調度指揮中心，增加機房設備，增加大屏顯示設備，增加視頻會議系統。建設調度指揮分中心，在灌區管理站建設調度室、會商室，配套視頻會議系統。建設灌區通信網絡系統，實現水雨情、閘門控制和視頻信息的傳輸和共享，完善灌區整體的網絡優化，提升互聯網及專線的帶寬。增加網絡安全建設，提升灌區的網絡安全防護等級。構建灌區統一用戶、統一數據服務等支撐平臺，支撐配水調度、水費計收、水權交易、工程檔案、巡檢巡查、工程安全等智能應用業務。

7 灌區智慧水管理體系建設

該文以無人機的應用為例，簡述無人機在智能感知和智能巡檢管理建設中的規劃。

7.1 無人機智能感知建設

7.1.1 規劃思路

訥謨爾河河道、灌區渠首、總干渠、分干渠等安全巡查、非法采砂、岸線管理、生態基流、灌溉面積調查等工作目前主要的常態化巡檢手段是人工巡檢調查。為提高灌區安全管理與灌溉服務能力，規劃采用高端無人機進行智能自動化巡檢和調查。

7.1.2 建設內容

結合灌區工程布置情況與安全管理工作需要，規劃建設一套無人機智能感知系統。

7.1.3 工作原理及功能劃分

7.1.3.1 工作原理

根據指揮中心下達的任務信息，形成工作方案并轉化為飛行計劃，實施工作計劃并與中心信息實時交流溝通，完成一次工作任務，工作原理如圖1。指令下發：指揮調度中心下發任務指令為任務目標、任務區域/目標概略信息。人員/系統整備：根據任務指令安排執行人員并檢查設備完整性。制定任務方案：根據任務概略信息制定任務方案，任務時間安排、地點、環境等要素。空域協調：協調空管部門批復飛行計劃。趕赴起飛點：常態化固定點位部署不涉及該問題，機動部署選擇車輛轉運/艦艇轉運等方式。系統展開：設備組裝和布置。任務裝訂：將任務方案轉為飛行計劃。系統自檢：根據提示檢查系統狀態是否達到待命狀態。任務執行：無人機升空自主執行任務，實時數據判讀、回傳并轉發，非實時數據存儲后拷貝，最終匯聚至時空數據處理與應用中心處理、分析、歸檔。系統撤收：系統檢查、補給、養護、拆解與轉運/存放。

圖1 無人機工作原理圖

7.1.3.2 功能劃分

預先設定軌跡，固定翼垂直起降；遠程一鍵巡檢；巡檢狀況管控中心實時感知。高清視頻實時回傳指揮大屏；在云/邊緣實時智能分析視頻，自動發現非法采砂、岸線占地、工程破壞等違法事件以及工程安全風險等問題。

7.1.3.3 重要指標

巡航速度：100km/h；續航時間：4h～5h；任務半徑：50km/100km；續航里程：400km；單架次任務面積：80km2；復合翼垂直起降。

7.2 無人機智能巡檢管理建設

7.2.1 總體思路

灌區智能應用體系建設是在對訥謨爾河衛星灌區實際業務需求進行充分梳理分析的基礎之上，圍繞訥謨爾河衛星灌區在水費計收、工程管理、防洪調度3 個方面核心業務展開，結合當前最為先進的云計算、大數據、人工智能、微服務、區塊鏈、移動應用、地理信息等技術，致力于打造一個以“智能化、平臺化、組件化、微服務化、個性化”為總體思路的訥謨爾河衛星灌區智能應用平臺。

7.2.2 技術路線

訥謨爾河衛星灌區智能應用平臺采用大集中式部署并向用戶提供服務，以彼此相對獨立又兼具邏輯關聯的4 層架構為主要技術架構模式，使灌區智能應用平臺具備良好的負載均衡和高并發處理能力，同時又兼具高效的可擴展性。4層架構由應用層、路由層、服務層、數據層組成，各層之間處于物理隔離，通過定義的標準接口實現訪問響應和數據傳輸。

7.2.3 規劃功能

通過分析，灌區智能應用平臺根據業務類型和應用場景的不同，劃分為灌區配水調度管理、灌區水費計收管理、灌區水權交易管理、灌區工程檔案管理、灌區巡檢巡查管理、無人機智能巡檢管理、遙感影像智能分析、智能移動終端應用8 個功能模塊。

7.2.4 無人機智能巡檢軟件主要功能

無人機智能巡檢軟件主要功能如下。1）飛行計劃與任務規劃。飛行計劃工具欄包括操作飛行計劃的各種指令。2）飛行前檢查。飛行前檢查是一系列飛機起飛前必須進行的重要步驟，若不執行飛前檢查，地面站將無法發送起飛指令。飛前檢查應在設置好控制器參數和應急參數之后進行。3）機務檢查。機務檢查的內容是檢查機體連接器是否安裝牢固，各舵機是否安裝良好，螺絲機構是否緊固等。4）常規檢查：常規檢查包括遙控器檢查、姿態檢查、磁羅盤檢查、飛行任務檢查和相機參數檢查。5）姿態檢查：轉動飛機機身，檢查地面站顯示的姿態角是否與實際姿態一致。6）磁羅盤檢查：轉動機身，檢查顯示的磁羅盤角度是否和實際的一致等。7）飛行任務檢查：檢查航路點個數和高度是否正確。8）航電檢查。航點檢查的目的主要是檢查飛機的電子設備和關鍵參數是否正常，檢查內容包括應急參數檢查、備份GPS 檢查、動靜壓檢查和舵面自動檢查。9）應急參數檢查。檢查飛機的各項應急參數設置是否正確合理，若不合理，可在該界面直接更正。10）備份GPS 檢查。查看備份GPS 的定位狀態。11）路徑跟蹤顯示。顯示吊艙跟蹤路徑。12）光電吊艙顯示。顯示光電吊艙實時指向位置。13）吊艙視點。實時顯示吊艙視點的位置。14）手動環視。飛機將立即以目標點為圓心，默認半徑400 m 盤旋，同時吊艙鎖定目標點，進行環繞監視。15）自動環視。飛機將立即以當前吊艙所觀察的目標點為圓心，默認半徑400 m 盤旋，同時吊艙鎖定目標點，進行環繞監視。16）自動實時追蹤：當吊艙鎖定移動目標時，使用該功能可以使飛機持續跟蹤移動目標。17）巡線模式。用于進行管線巡視類任務。首先讓飛機進入路徑航線，開始沿線巡視。18）視頻快速拼接：提高應急響應速度和能力，通過實時回傳的視頻關鍵幀進行整個任務區域的全局態勢圖是核心和關鍵；通過拼圖算法，實現實時拼圖。

7.3 灌區信息化智慧水體系建設內容

在灌區初期信息化建設基礎上，續建配套與現代化改造信息化建設內容主要包括智慧水管理5 個方面體系建設，詳細規劃項目細分如表1。

表1 灌區智慧水體系建設內容表

8 結語

該文對衛星灌區信息化工程的建設及應用進行簡要介紹，探討灌區信息化運行管理經驗和發展方向，綜合研究新時代灌區發展面臨的問題，為促進灌區高質量發展，必須加快推進灌區現代化改造步伐。按照水利改革發展總基調，灌區改革最有效的途徑是在配套完善工程的基礎上，積極開展灌區智慧水管理體系規劃建設，實現智慧農業灌溉水利工程、現代化灌區，灌區建設的同時進行灌區標準化規范化管理，全面提升灌區管理水平，保證灌區工程安全運行和持續發揮效益，服務鄉村振興戰略和經濟社會發展。

該文介紹的衛星灌區信息化建設及智慧水體系規劃供灌區同行交流探討。