論無人機技術(shù)普及后給水文測驗工作帶來的便利

姜蕾?吳瀟

摘要：隨著近些年我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國在教育、科研研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新上的投入逐年提升，其中高新科技、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的大趨勢。我國由于河流眾多，水資源分布不合理，水資源污染情況非常嚴重，為合理的治理水災害等等問題，我國一直致力打造一套完善的水利工程建設。因此，我國非常重視無人機技術(shù)的研究和應用，充分發(fā)揮無人機在應急水利工程建設中的重要作用，充分的利用無人機的優(yōu)勢和特點解決傳統(tǒng)測量方式和治理方式的局限性，無人機技術(shù)在水利測驗工程上應用，體現(xiàn)著我國的綜合國力和我國治理水資源的堅定決心，同時也是為人民謀福祉，為世界水資源保護和生態(tài)環(huán)境的保護貢獻中國的一份力量。

關(guān)鍵詞：無人機;應用;水利勘測;水文系統(tǒng)

一、水利測驗的重要性

我國是世界四大文明古國之一，我國的發(fā)展一直都離不開水資源，我國自古到今都是一個沿河居住的民族。黃河，作為我們的母親河，承載和孕育了一代又一代的中華兒女，因此，水資源對于我國具有重大的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。經(jīng)濟的飛速發(fā)展對于水資源的需求是不可或缺的，而且人類對于水資源的需求，不僅僅體現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展上，更體現(xiàn)在社會生活中的方方面面，人的身體中有90%與水也有著聯(lián)系?？梢哉f，人類和水是不可或缺，不可分割的重要組合體，所以，我國一直致力于營造世界一流的水利工程建設。

我國是一個幅員遼闊的國家，河流眾多，水資源總量十分豐富，但同時，由于河流眾多，生態(tài)環(huán)境的不同，我國的自然災害也是頻發(fā)，如洪澇災害等等。為了進一步的預防和減少自然災害所帶來的危害，需要利用先進的科技，如無人機等與水利工程建設相結(jié)合，進一步的預防和減小自然災害帶來的傷害。我國的水資源南北分布不合理，并且我國對于自然的利用效率十分低，水資源的污染十分嚴重，經(jīng)濟的高速發(fā)展使得人民對于水質(zhì)的需求呈大幅上升的趨勢，而且我國對于水資源保護意識較弱。因此，在我國某些地區(qū)，是存在重度缺水的現(xiàn)象，所以無人機技術(shù)在水利測驗工程中的應用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

二、無人機技術(shù)對在水文測驗中的應用優(yōu)勢

無人機是一種無人駕駛的自動飛機，包括傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等組成，是可以獨立完成起飛和拍攝的無人駕駛飛機。無人機最早是應用于軍事領(lǐng)域，隨著改良和升級，逐漸轉(zhuǎn)移到生活中的方方面面，如今更是依據(jù)其獨有的優(yōu)勢，在水利水文勘測之中，充分發(fā)光發(fā)熱。隨著網(wǎng)絡信息技術(shù)在無人機上的應用，使得無人機能夠完成信息的獲取和存儲，以無人機遙感技術(shù)為載體，使得無人機替代應用更加的廣泛。在社會應用領(lǐng)域，人們可以通過遙感技術(shù)準確地對目標地區(qū)和危險地區(qū)環(huán)境用照相和錄影的方式記錄起來，尤其對高風險、不適合人類居住和攀爬的危險地區(qū)，無人機更具有獨特的天然優(yōu)勢。在水文測驗中也是如此，無人機可以獲取高清晰的遙感影像，并可以在獲取的同時保留下來，以數(shù)字形式存儲，方便人們對其進行研究。

（一）無人機攝影測量

無人機航空攝影測量是以二維的方式攝影，提取三維地表空間順序的一門科學技術(shù)，利用無人機進行航空攝影測量，可以更好地節(jié)約人力物力，相比較于傳統(tǒng)的攝影方法，無人機攝影測量更加的新穎，也可以減去不必要的麻煩。我國擁有960萬平方公里的遼闊土地，同時也存在著形態(tài)各不相同的地勢地貌，對于不適合車輛進入和飛機進入的丘陵和山地地區(qū)，對那里的水利水文測量工程而言，存在著作業(yè)環(huán)境差、交通不便利、施工難度高等等情況。在發(fā)生自然災害或需要進行測量維修的時候，往往需要工程技術(shù)人員用最傳統(tǒng)的步行方式到達山區(qū)，不僅對于資源是種浪費，也對于工程技術(shù)人員的生命安全造成了不必要的威脅。因此，無人機的獨特優(yōu)勢便在此顯露出來，無人機可以通過大數(shù)據(jù)自動設計往返路程，并且由于是無人駕駛，不存在駕駛員生命安全受到威脅的情況，有效的規(guī)避了工程人員前往丘陵山地地區(qū)的不確定性和危險性。而且無人機由于搭載了攝像系統(tǒng)，可以最大限度的對于所飛行區(qū)域進行水文測量，在今后的水利水文測驗工作中，無人機將會起著越來越重要的作用。

（二）無人機對于洪水的監(jiān)測具有獨特的優(yōu)勢

我國幅員遼闊，河流眾多，在汛期時極易發(fā)生洪澇災害，比如黃河在汛期時，水位會暴漲，水流的速度和含沙量會繼續(xù)增長，導致黃河水位暴漲，在這時想完成對黃河的災害預警十分的困難，人力和輪船等方式都很難得到準確的數(shù)據(jù)，并且危險系數(shù)過高。無人機技術(shù)就顯現(xiàn)出來了優(yōu)勢，由于無人機的飛行高度過高，并且是無人駕駛的，只要搭配上先進的測量設施，配遙感系統(tǒng)可以在距離黃河水面一定程度的地方，對于水質(zhì)和水流方向水位進行測量，最大程度的保障工程人員安全。

（三）在水利水文工程建設之中，無人機可以對水源地的水質(zhì)進行監(jiān)測

由于我國水資源的分布并不合理，而且大部分的飲水區(qū)都位于山區(qū)，因此，對于水資源水質(zhì)檢測就提出了更高的要求，檢測人員往往需要依靠人工步行或乘坐汽車等方式前往山區(qū)或者湖泊進行水質(zhì)的檢測和測量。但這種方式存在的極大的缺點，人工的檢測存在的人為操作失誤等不確定性因素，而且由于是遠離人群的偏遠地區(qū)，也容易發(fā)生一些不必要的危險，由于無人船無法對于水面上出現(xiàn)的污染物和漂浮物進行處理，這些污染物會阻礙無人船的測量，使得測量情況產(chǎn)生偏差。無人機系統(tǒng)可以搭載各種新型的測量設施，對于水質(zhì)的監(jiān)測，可以實現(xiàn)高效化，不僅能夠提高水質(zhì)監(jiān)測的現(xiàn)代化水平，也可以節(jié)約人力和物力，避免不必要的浪費。

三、無人機在水文應急監(jiān)測中的應用優(yōu)勢

水文應急監(jiān)測是一種通過科學的方式對自然界水資源的時空分布變化規(guī)律進行監(jiān)控測量分析一種復雜而全面的系統(tǒng)工程。監(jiān)測的對象不僅僅是水資源，也包括水資源存在當?shù)刂T多的自然環(huán)境，由于完全處于野外，突發(fā)情況多，監(jiān)測范圍廣，因此就需要更高的人員要求。

但由于范圍過廣，無法派出人員長期滯留，在以往的時候，我國水文應急監(jiān)測都需要工程人員實體去考察地區(qū)，這樣的監(jiān)測耗力耗時，而且極易發(fā)生危險。在發(fā)生緊急事件的情況下，對于工程人員的安全得不到保障，并且由于山區(qū)的道路十分的顛簸速度較慢。因此，無人機在水文應急監(jiān)測中的優(yōu)勢顯現(xiàn)出來，旋翼無人機，具有良好的穩(wěn)定性和較高的速度，加上完善的監(jiān)測系統(tǒng)，可以很好地應對自然災害現(xiàn)場的測量體預防，而且由于無人機飛行高度高，可以搭載多個攝像頭，全方位360度的觀察，需要監(jiān)測的地區(qū)，觀察的精確度和準確度遠超人眼。

四、結(jié)語

本文以無人機技術(shù)普及在水利水文測量應用中的獨特優(yōu)勢為主體切入，希望通過本篇文章為無人機技術(shù)的廣泛應用和推廣，提供重要的借鑒。目前在我國水利資源的勘測過程中存在的諸多的危險，而且傳統(tǒng)的水力資源探測存在著時間周期長，效率低，不確定因素高等問題。因此，我國需要將無人機技術(shù)與水利水文資源的勘測相結(jié)合以一種全新的方式，高效率、高質(zhì)量的完成水利資源的勘測。無人機在水利水文資源勘測中的應用尚處于開發(fā)階段還存在著諸多的問題，需要改良，但無人機應用的前景是光明的，也是正確的。

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作者簡介：

姜蕾（1975年），女（漢族），山東濟南，助理工程師，主要從事黃河下游水文測驗與研究工作。

吳瀟（1981）男（漢族）山東濟南，工程師，主要從事黃河下游水文測驗與研究工作。