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  • 淺析無人機技術在水利方面的研究與應用

      隨著現代建設信息化的發展,水利執法、建設、管理、抗洪搶險等各項工作面臨新形勢、新任務。要解決好新時代的治水管水問題,就必須調整治水思路。近年來,無人機在水利領域的應用技術相對成熟。目前,無人機已經在航拍、測繪、公安、植保、檢測等多個領域當中發揮出巨大的優勢,而且還在不斷拓展應用范圍。

      無人機技術在水利方面的應用

      01

      1、水環境監測

      近年來,水資源污染越來越嚴重。目前我國水質監測主要依靠人工監測和無人船監測。人工監測需要實地采樣,周期很長且需要消耗大量人力物力;目前最新出現的水質監測船也有一定缺陷,如在水面收到嚴重污染或有大量漂浮物是無人船會受到阻礙和污染。

      但基于無人機技術的水質監測采樣,較好的彌補了上述缺陷,且有助于水質監理的高效化和精確化,提高了水質監測的信息化水平,并最終達到水質監理監測自動化、信息化和現代化的目的。

     ?、?水質抽樣檢測

      以往的水質檢測,是利用人工進行,劃船到湖中間取水采樣,不僅花費大量人力物力,而且耗費時間長,工作效率低。

      多旋翼無人機具有良好的穩定性和操控性,定位準確、起降靈活,安全性高,可在其上搭載盛水容器和抽水裝置,根據匹配的位置信息點,飛行到湖中央上空后,在距湖面以上兩米空中進行取水。這樣有利于節約成本,而且工作效率高,能夠快速及時的發現湖水質量問題。

     ?、?水域環境動態監測

      利用無人機技術,對水域實施動態監測,能夠查明范圍內水域的變化情況,通過掌握的水域基礎數據來建立水域調查、水域統計及其他管理制度,逐步實現水域管理的信息化,滿足社會經濟發展和水域管理的需要。利用水域動態監測結果,建立水域變化及非法水域占用資料,為水利管理提供依據。

      02

      2、水土保持監測

      我國也是世界上水土流失比較嚴重的國家之一,進行水土保持監測和普查是一項十分艱巨而重要的基礎性工作,無人機遙感系統可完成對水土流失的成因、強度、影響范圍及其防治成效等的實時動態監測。

      無人機因其機動靈活的起降方式、低空循跡的自主飛行方式、 快速響應的多數據獲取能力,在水利管理上具有巨大的應用前景,包括水域規劃、水利監測與水利管理。無人機還能完成水情監測、河道走向、水庫監測、洪災區域檢查等,還能查看水毀橋梁、淹沒區域等情況。

      利用無人機技術調查土壤侵蝕定量來完成水土保持的研究。由于土壤侵蝕原因及過程較為復雜,受到多種自然環境及人為因素影響,根據不同土壤侵蝕類型和影響因子的不同,參考土壤侵蝕房產因子指標,結合遙感技術及常規方法,在GIS中存取、表達和計算,完成土壤侵蝕定量的計算。

      利用無人機獲取的遙感圖像,對水土流失情況、現狀及發生特點和趨勢,進行科學分析并及時制定針對性改善策略,加快水土流失治理,確保水利工程的實際效用。

      03

      3、水文監測

      固定翼無人機飛行高度高,巡航時間長,適用于大面積的航拍與巡視。通過大范圍飛行快速巡查,第一時間掌握水利資源調查信息,掌握地面水資源用地信息以及水利資源調查成果,地面工作站根據實時航拍監控數據可以清晰分析水文數據的實時動態。

     ?、?水流流速檢測

      無人機可搭載流速流量計,進行水體流速的測量。當無人機飛到水面上空時,將攜帶的流速流量計深入到水面以下三米左右處,進行水流速度測量,且測量的數據均會存儲在流量流速計中,過幾分鐘后,帶數據測量穩定,可將無人機飛回,地面人員通過存儲的數據進行查看。

     ?、?河底地形勘測

      在無人機上搭載聲吶探測設備,可快速到達指定位置,掃描水下地貌,更好的理解水下地形和結構的相對位置情況。

      分析

      隨著我國水利信息化水平的不斷提升,以無人機為代表的最新技術已經逐漸應用到水利行業的方方面面,尤其在應急救援、水利行政執法和水利工程建筑物日常維護等方面均起到了舉足輕重的作用。

      因此,無人機技術在水利工程中的應用對水利工程具有重要的意義與廣大的應用前景。未來無人機技術的發展潛力巨大,其與水利行業如何更好的結合值得進一步研究與應用。

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