水利水電工程應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)測量的分析

吳雪龍

摘 要：文章以水利水電工程應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)測量的分析為研究對象，首先對無人機(jī)測量特點(diǎn)進(jìn)行了探討分析，隨后對無人機(jī)測量在水利水電工程中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述討論，以供參考。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；無人機(jī)技術(shù)；測量

前言

水利水電工程是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)最為重要的組成部分，在推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展上發(fā)揮著重要的作用。隨著人們當(dāng)下對水利水電工程建設(shè)提出了更高的要求，傳統(tǒng)以衛(wèi)星遙感及航空測繪為主的測繪手段已經(jīng)難以滿足工程建設(shè)需求。而無人機(jī)的出現(xiàn)則有效解決了這一問題，對于水利水電工程建設(shè)有著重要的推動作用。因此通過探討分析水利水電工程測量應(yīng)用具有非常好的現(xiàn)實(shí)意義。

1 無人機(jī)測量特點(diǎn)分析

測量精度較高。無人機(jī)測量在軍用領(lǐng)域方面有著廣泛的應(yīng)用，在民用領(lǐng)域方面是近幾年興起，多是低空飛行，飛行高度在50至1000m之間，主要是從空中進(jìn)行地貌地形捕捉，屬于近景測量，測量精度屬于亞米級別，整體測量精度較高。

測量范圍更廣。無人機(jī)測量通常都是在空中進(jìn)行，借助自身攜帶的高精度成像設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對地面影像的獲取，并且還能夠從不同角度出發(fā)，來對被測物體實(shí)現(xiàn)全面測量分析。與此同時，無人機(jī)測量通過結(jié)合衛(wèi)星遙感技術(shù)，能夠進(jìn)一步擴(kuò)展無人機(jī)測量范圍。相關(guān)數(shù)據(jù)也能夠通過衛(wèi)星或地面信息站點(diǎn)，完成實(shí)時的測量結(jié)果傳輸，實(shí)現(xiàn)對地貌全方位的數(shù)據(jù)采集有效的解決的遙感技術(shù)與傳統(tǒng)航測技術(shù)對于地面復(fù)雜地形的遮擋問題，實(shí)際測量范圍更廣，測量效果更佳。

測量方式更加機(jī)動靈活。傳統(tǒng)衛(wèi)星影像的采集分辨率低，周期長，難以滿足大比例尺測圖的精度要求，并且傳統(tǒng)航空遙感在執(zhí)行測量任務(wù)時，主要采用是大中型固定翼飛機(jī)，實(shí)際受天氣制約影響較大，同時還會受空域管制應(yīng)，不適合小測區(qū)面積、成圖時間短、比例尺要求大的測繪項(xiàng)目。而應(yīng)用無人機(jī)測量則能夠有效解決上述問題，無人機(jī)用于低空飛行，不受空域限制，并且實(shí)際機(jī)動性更強(qiáng)，受天氣影響較小，能夠接受全天飛行任務(wù)，在很多重大工程建設(shè)中均有著廣泛的應(yīng)用。而無人機(jī)測量在水利水電工程建設(shè)方面的應(yīng)用，當(dāng)下仍處于探索研究階段。

2 無人機(jī)測量在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1 無人機(jī)測量在水利水電工程測繪中的應(yīng)用

在應(yīng)用無人機(jī)開展水利水電工程測繪時，首先需要工作人員通過實(shí)地考察，來對測量對象信息有一個全面了解，并以此為依據(jù)，制定出合理的測繪方案，保證無人機(jī)飛行路線準(zhǔn)確性，盡可能降低惡劣環(huán)境對無人機(jī)測繪帶來的不利影響。在水利水電工程中應(yīng)用無人機(jī)測繪時，可以將無人機(jī)視為一個遙感平臺，通過在無人機(jī)測繪遙感系統(tǒng)的幫助下，結(jié)合項(xiàng)目工程實(shí)際測繪需要，將現(xiàn)代測繪技術(shù)與無人機(jī)組合在一起，借助無人機(jī)靈活機(jī)動性優(yōu)勢特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水利水電工程高分辨率圖像獲取，為后續(xù)工程建設(shè)提供良好的數(shù)據(jù)支持。在應(yīng)用無人機(jī)測繪運(yùn)過程中，一般會產(chǎn)生大量測繪數(shù)據(jù)，為保障測繪合理性，需要做好關(guān)鍵測繪控制點(diǎn)設(shè)置，圍繞目標(biāo)水域，加強(qiáng)實(shí)時觀測數(shù)據(jù)提取。并且從無人機(jī)的測繪遙感系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)來看，對于測繪精準(zhǔn)度有著非常高的要求，這也是保障無人機(jī)測繪的質(zhì)量的關(guān)鍵。因此需要結(jié)合無人機(jī)的測繪遙感系統(tǒng)實(shí)際測量精度需求，每隔一段距離，做好一個高程控制點(diǎn)設(shè)置，然后在兩段距離之間，做好水準(zhǔn)路線路線設(shè)置，從而保障獲得的航空測繪影像資料的準(zhǔn)確性，更有助于數(shù)學(xué)線規(guī)劃圖和數(shù)字正影像繪制圖，最后由這些水準(zhǔn)路線組成高程控制網(wǎng)，有效提升無人機(jī)測量在水利水電工程測繪中的應(yīng)用效果。

2.2 無人機(jī)測量在水文檢測中的應(yīng)用

水文檢測是水利水電工程建設(shè)重要的一項(xiàng)工作，在實(shí)際進(jìn)行檢測時，通過以無人機(jī)作為遙感飛行平臺，在無人機(jī)上搭載相關(guān)數(shù)據(jù)遙感設(shè)備，以遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作為技術(shù)支撐，并且其中融入"3S"技術(shù)，從而能夠?qū)δ繕?biāo)水域進(jìn)行實(shí)時的觀測與數(shù)據(jù)采集分析。對于基于無人機(jī)技術(shù)的測繪遙感系統(tǒng)來說，其本身有著快速獲取高分辨率圖像與高效率處理的能力，因此在水利水電工程前期準(zhǔn)備階段，都可以結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)較大比例尺航空影像資料獲取，并以此為依據(jù)，繪制出相關(guān)的數(shù)字線規(guī)劃圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖等，從而為水利水電工程建設(shè)提供良好的信息支持。另一方面，通過利用基于無人機(jī)的遙感圖像測繪技術(shù)，能夠以獲得的水利水電工程區(qū)域內(nèi)不同時間段的監(jiān)測圖像為依據(jù)，通過進(jìn)行假彩色合成，從而對該時間段內(nèi)水域的淹沒范圍進(jìn)行準(zhǔn)確判定，還能夠分析水流移動方向和移動速度，從而為工程建設(shè)提供有效信息。除此之外，還可以利用紅外波段的水體輻射率與其他地物輻射率相比具有顯著差異性的特點(diǎn)，圍繞當(dāng)下水域，結(jié)合實(shí)際選擇合適的紅外波段，實(shí)現(xiàn)水體閾值的確定，若閾值在紅外波段輻射范圍內(nèi)，說明該區(qū)域?yàn)樗w；反之，則可以確定為非水體，通過利用該原理，能夠?qū)λ姽こ虆^(qū)域內(nèi)水位值及水位覆蓋面積進(jìn)行準(zhǔn)確計算，從而為后續(xù)水利水電工程建設(shè)提供良好信息支持。

2.3 應(yīng)用無人機(jī)測量在水土保持監(jiān)測的中的應(yīng)用

水土保持是水利水電工程建設(shè)的重要作用之一，然而一般的水利水電工程都有著較大的規(guī)模，在實(shí)際統(tǒng)計水域內(nèi)水土保持及水土流失情況時，如果僅僅依靠傳統(tǒng)以人力為主進(jìn)行工作開展，不僅效率低下，而且難以保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性?；诖?，可以利用無人機(jī)測量技術(shù)來對土壤侵蝕定量分析，實(shí)現(xiàn)水土保持深入研究。對于土壤侵蝕來說，一般產(chǎn)生原因多種多樣，受不可控的自然環(huán)境及人為因素影響較大，需要以不同土壤侵蝕類型影響因子為依據(jù)，參考土壤侵蝕房產(chǎn)因子指標(biāo)，結(jié)合無人機(jī)獲取遙感圖像，來對水土流失現(xiàn)狀及發(fā)生特點(diǎn)和趨勢進(jìn)行科學(xué)分析，并以此為依據(jù)制定針對性改善策略，更加有助于提升水土流失治理效果，確保水利水電工程作用價值得以充分發(fā)揮。

總結(jié)

綜上所述，無人機(jī)自身有著測量精度高、測量方式靈活、測量范圍廣等優(yōu)勢特點(diǎn)，因此通過在水利水電工程中應(yīng)用無人機(jī)測量技術(shù)，能夠有效改善以往測量效率低下、測繪精準(zhǔn)度不足的問題，從而更好地推動水利水電工程建設(shè)發(fā)展。

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