無(wú)人機(jī)在水利管理中的應(yīng)用研究

李鐘群

摘 要：無(wú)人機(jī)就是借助地面遙感技術(shù)和機(jī)載計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)能夠進(jìn)行直接操控的不載人飛行器，在我國(guó)水利管理工作中，全面加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，不僅可以更為系統(tǒng)的了解我國(guó)水文地質(zhì)變化情況，還能在抗洪搶險(xiǎn)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(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)；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(wú)人機(jī)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(jiǎn)單和飛行靈活優(yōu)勢(shì)，整體運(yùn)行成本也相對(duì)較低，可以高質(zhì)量完成水利管理方面的各項(xiàng)任務(wù)，并在特殊環(huán)境下促進(jìn)各項(xiàng)任務(wù)的貫徹落實(shí)。因此新時(shí)期背景下，無(wú)人機(jī)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(dāng)?shù)膶?shí)踐探索，力求可以循序漸進(jìn)的改善無(wú)人機(jī)應(yīng)用情況，促進(jìn)水利管理工作質(zhì)量的全面提升。

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平進(jìn)一步提高的社會(huì)背景下，無(wú)人機(jī)技術(shù)日漸成熟，并且在實(shí)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(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，在低空采集方面發(fā)揮著重要的作用，能夠?yàn)榈涂招l(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(bǔ)充。一般情況下，在我國(guó)水利管理工作中應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，表現(xiàn)出明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

首先，獲取信息的時(shí)效性顯著增強(qiáng)。在借助無(wú)人機(jī)技術(shù)開展水利行業(yè)水政監(jiān)督工作的實(shí)踐探索中通過無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)檔案數(shù)據(jù)信息進(jìn)行完善，能夠促進(jìn)水利管理工作的優(yōu)化開展，提高管理時(shí)效[1]。如在積極建設(shè)大型涉水基礎(chǔ)項(xiàng)目的過程中，由于項(xiàng)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(wú)人機(jī)技術(shù)針對(duì)施工工作進(jìn)行監(jiān)管，促進(jìn)監(jiān)管工作的落實(shí)，并及時(shí)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(jià)值的指導(dǎo)。

其次，在應(yīng)用無(wú)人機(jī)的基礎(chǔ)上獲取影像信息的分辨率相對(duì)較高。較之于傳統(tǒng)的遙感影像技術(shù)，通過無(wú)人機(jī)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(duì)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(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)葉綠素以及總氮等的提取，為水源地環(huán)境保護(hù)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(jí)部門負(fù)責(zé)的管理區(qū)域相對(duì)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(lái)了一定的難度，再加上涉水項(xiàng)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(jìn)行管理，不僅管理效率低，還存在一定的危險(xiǎn)性[2]。而借助無(wú)人機(jī)開展水利管理工作，則能迅速到達(dá)指定地點(diǎn)進(jìn)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(qiáng)化工作質(zhì)量。

2 無(wú)人機(jī)技術(shù)在水利管理工作中的實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)際開展水利管理工作的過程中，借助對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠改善當(dāng)前水利管理工作的基本情況，促進(jìn)水利管理效率和覆蓋范圍的全面提升，為我國(guó)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(wú)人機(jī)技術(shù)的合理應(yīng)用。

2.1 無(wú)人機(jī)技術(shù)在水利監(jiān)督和現(xiàn)場(chǎng)取證方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)水平的全面提高，我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也愈加廣泛，已經(jīng)開始在環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)土資源檢查、海洋執(zhí)法等方面得到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，為各項(xiàng)管理工作的開展提供了有效的支持。而將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到水利管理工作實(shí)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(jià)值的數(shù)據(jù)參考[3]。如在針對(duì)河流流域現(xiàn)狀開展管理工作的過程中，就可以應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)開展航拍和遙感監(jiān)測(cè)活動(dòng)，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(cè)和水利生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)提供有價(jià)值的參考。由此可見，在水利監(jiān)督和現(xiàn)場(chǎng)取證工作中，可以適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，為各項(xiàng)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(shí)，穩(wěn)步推動(dòng)我國(guó)水利管理工作的系統(tǒng)優(yōu)化。

2.2 無(wú)人機(jī)技術(shù)在水利管理監(jiān)督中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)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(lái)，并且在多元化開展水利管理工作的實(shí)踐探索中發(fā)揮著重要的作用[4]。因此要想對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用情況形成全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，就應(yīng)該結(jié)合不同的水利管理監(jiān)督方向進(jìn)行更為明確系統(tǒng)的探究，形成科學(xué)認(rèn)識(shí)，助力我國(guó)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(jìn)我國(guó)水利事業(yè)在“十三五”時(shí)期能夠邁上新的臺(tái)階。

2.2.1 在水土保持方面的應(yīng)用

我國(guó)國(guó)土資源相對(duì)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(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)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(yán)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(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用實(shí)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(cè)等多方面組織開展綜合治理工作，促進(jìn)水土保持工作的系統(tǒng)貫徹落實(shí)。

現(xiàn)階段我國(guó)涉及到的水土保持工作主要為現(xiàn)場(chǎng)巡查和技術(shù)交流活動(dòng)，也涉及到部門設(shè)計(jì)變更、水土危害以及水土保持措施的落實(shí)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(shí)際開展監(jiān)管工作的過程中存在被動(dòng)性，難以針對(duì)已經(jīng)批復(fù)的項(xiàng)目實(shí)施積極有效的監(jiān)督和管理。因此新時(shí)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(dòng)性和積極性，可以將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到水土保持工作中，對(duì)水土保持工作實(shí)施有效的監(jiān)管，對(duì)本地區(qū)水土流失情況、小流域綜合治理情況、重點(diǎn)水土保持工程的建設(shè)情況等進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，進(jìn)而做出有效的評(píng)價(jià)，增強(qiáng)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(duì)水資源的管理是水利部門必須重點(diǎn)關(guān)注并急需解決的重大歷史問題，與我國(guó)社會(huì)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(rèn)識(shí)到水資源管理的重要性，并且針對(duì)水資源污染情況、過度使用情況等進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)管，確保在水資源科學(xué)監(jiān)管的作用下，改善我國(guó)水資源現(xiàn)狀，促進(jìn)供水問題得到全面處理。在當(dāng)前我國(guó)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(cè)、水量控制等傳統(tǒng)手段，本身無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jìn)行及時(shí)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(shí)期將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到水資源管理工作中，能夠結(jié)合先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用確定管轄區(qū)域內(nèi)水資源基本情況，對(duì)水量減少情況、水資源富營(yíng)養(yǎng)化情況、取水量情況以及水資源面積情況等進(jìn)行全面系統(tǒng)的監(jiān)管，并且在無(wú)人機(jī)航拍和遙感技術(shù)的支持下，可以完成對(duì)水資源相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作，促進(jìn)水資源管理方面關(guān)鍵問題的處理，在推動(dòng)水資源管理呈現(xiàn)出信息化發(fā)展態(tài)勢(shì)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(yán)重，水資源時(shí)空分布不均勻的情況也更加明顯，對(duì)世界水利工作情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)各國(guó)都出現(xiàn)了年輕河流明顯減少的發(fā)展趨勢(shì)，并且年均徑流分配不均勻的問題較為嚴(yán)重，極易出現(xiàn)嚴(yán)重的洪澇和干旱情況，給防洪抗旱工作帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，充分考慮到當(dāng)前我國(guó)洪水災(zāi)害、水污染情況等，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到新時(shí)期在防洪抗旱工作中應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)的必要性，為防洪抗旱工作提供高效率、有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，方便防汛和抗旱管理部門及時(shí)做出有效的決策。在應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠快速獲取我國(guó)洪澇和干旱情況的數(shù)據(jù)信息，并提出有價(jià)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(duì)各項(xiàng)管理工作做出相應(yīng)的決策，促進(jìn)各項(xiàng)工作水平的全面提升，切實(shí)增強(qiáng)防洪抗旱工作的整體發(fā)展成效。同時(shí)，在使用無(wú)人機(jī)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(duì)救援的需求以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全的情況等，并且借助無(wú)人機(jī)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(wú)法準(zhǔn)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(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展基本情況和水資源情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)基本發(fā)展需求對(duì)水利發(fā)展任務(wù)進(jìn)行確定的工作。近幾年在我國(guó)建設(shè)和發(fā)展過程中，對(duì)水利行業(yè)的基本發(fā)展情況提出了全新的要求，我國(guó)水利工作也逐漸開始進(jìn)入到新的發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，科學(xué)發(fā)展水平全面提升。而“十三五”時(shí)期，為了高質(zhì)量完成水利規(guī)劃工作，還應(yīng)該針對(duì)水利規(guī)劃工作的具體情況進(jìn)行分析，解決工作中存在的問題[6]。在具體工作實(shí)踐中，針對(duì)水利規(guī)劃項(xiàng)目位于偏遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的實(shí)際情況，可以應(yīng)用無(wú)人機(jī)及時(shí)獲取相應(yīng)的資料，進(jìn)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(jià)值的數(shù)據(jù)信息和影像信息。同時(shí)，在無(wú)人機(jī)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(shí)提供有價(jià)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(shí)期對(duì)我國(guó)水利規(guī)劃工作提出的現(xiàn)實(shí)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(píng)價(jià)和工程安全評(píng)價(jià)等多方面的內(nèi)容，特別是在“十三五”時(shí)期對(duì)我國(guó)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(wú)人機(jī)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(píng)價(jià)體系共有價(jià)值的參考。同時(shí)，還可以應(yīng)用無(wú)人機(jī)空間信息技術(shù)，針對(duì)大型水路和地方工程實(shí)施施工監(jiān)測(cè)工作，全面了解水利建設(shè)工程的實(shí)際工作情況，提高綜合管理效果，逐步推動(dòng)水利建設(shè)管理的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在水利管理工作中合理應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，能夠取得顯著的水利管理工作成果，促進(jìn)水利管理水平的全面提升，在“十三五”時(shí)期為我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展提供有效的支持和借鑒。新時(shí)期我國(guó)還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)研究工作的重視，并且嘗試在國(guó)土、規(guī)劃、林業(yè)、地質(zhì)等方面進(jìn)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(jìn)程，提高我國(guó)綜合管理工作的現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展程度。

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