摘要：本文基于无人机遥感,简要探讨无人机遥感技术在水利领域的防洪减灾、水土保持监测、水域动态监测、水利工程建设与管理中的应用。
关键词：无人机;遥感;水利;应用
Abstract: based on UAV remote sensing, this paper briefly discusses the application of UAV remote sensing technology in flood control and disaster mitigation, soil and water conservation monitoring, water area dynamic monitoring, water conservancy project construction and management in the field of water conservancy.
Keywords: UAV; remote sensing; water conservancy; applications
0 引言
遥感（Remote Sensing）,遥远感知的意思，也就是远离目标，在不与目标物直接接触的情况下，通过某种平台搭载光学或电子光学仪器接受地面物体反射或发射的电磁波信号获取其特征信息，然后对所获取信息进行提取、判定、处理和应用分析的综合性技术，遥感一般划分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。遥感技术于20世纪60年代兴起并迅速发展起来，随着现代物理学、空间技术、电子技术、计算机技术和信息科学等发展，遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测技术，被广泛应用于测绘、农业、林业、地质、水利、气象、海洋和环境保护等各个领域。
无人机遥感(UAV Remote Sensing），是以无人驾驶飞行器为空中搭载平台，利用无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、航测遥控技术、通讯系统、GPS差分定位技术和遥感应用技术等，实现自动化、智能化快速获取高分辨率、高光谱的空间遥感数据信息，从而完成遥感数据
处理、建模和应用分析。无人机遥感具有机动、快速、经济等优势及成本低、风险小、灵活性强等优点，如今已成为应用和研究的热点，是航空遥感的重要技术之一。本文简要探讨无人机遥感技术在水利领域的防洪减灾、水土保持监测、水域动态监测、水利工程建设与管理中的应用。
1 无人机遥感技术主要特点
无人机遥感技术主要特点为：①可获取大范围数据资料；②获取信息的速度快，周期短；③获取信息受条件限制少；④获取信息的手段多，信息量大；⑤能于短时间内取得大量数据，信息可以图像与非图像方式表现出来，代替人员前往危险或难以抵达的地方观测。
2 无人机遥感技术在防洪减灾中的应用
无人机航空遥感技术作为一项空间数据信息获取的重要手段，具有续航时间长、影像实时传输、高危险地区探测、成本低、机动灵活等优点，是卫星遥感和载人飞机航空遥感的有力补充。无人机在日常防汛检查中，可克服交通、危险等不利因素，快速赶到出险空域，立体地查看滞洪区的地形、地貌和水库、堤防险工险段。根据实时传递的遥感数据信息，监测险情发展，为防洪决策提供准确的信息，同时最大限度的规避风险，无人机遥感信息使相关的政府部门对应急突发事件的情况了解更加全面、对突发事件的反应更加迅速、对相关人员之间的协调更加充分、决策更加有据。无人机的使用，还可以大大地降低工作人员的工作难度，在防汛抢险中的人身安全也可以得到进一步的保障。无人机遥感技术在防汛减灾领域能够保障政府和其他应急力量在洪涝灾害或旱情来临的时候，通过快速、及时、准确地收集到应急信息，以及多种方式进行高效地沟通，为相关决策提供正确的辅助信息。
图例1 鲁甸红石岩堰塞湖震前震后遥感影像
3 无人机遥感技术在水土保持监测中的应用
水土流失成为我国主要的环境问题，无人机遥感可以发挥重要作用，其宏观、快速、动态和经济的特点，根据不同时期土壤侵蚀强度分级的分析对比，评价水保治理效果，指导今后水土保持规划和设计工作。无人机可以在低空、低速的情况下对研究区域进行拍摄，航拍的照片真实、直观地反应了研究范围内建设期所造成的水土流失状况、强度及分布情况。这对于利用CIS系统建立研究范围内水土流失本底数据库，确定士壤侵蚀类型、强度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蚀因子的属性提供了数据源信息。无人机系统获取的遥感影像能够帮助了解区域水土流失发展趋势、发生特点和现状等，以便做好区域水土保持工作规划，加快水土流失治理。无人机遥感在水土保持监测领域以较低的成本快速清査区域的水土流失状况、主要土壤侵蚀影响因子，为利用CIS分析研究区域内的水士流失奠定了基础。
图例2 长汀县水土流失监测遥感影像
4 无人机遥感技术在水域动态监测中的应用
我国随着人口增长和工业发展，水资源供需矛盾日益突出，水资源的合理开发利用是当前急需解决的问题，而河流水系分布及流域面积的准确计算是开发利用的基础。目前出于时间变迁和当时技术水平的限制，许多河流水系分布、流域面积等基础资料已不能准确反映当前状况。水域动态监测调查的目标是查清研究范围内的水域变化状况，掌握真实的水域基础数据，建立和完善水域调查、水域统计和水域占补平衡制度，实现水城资源信息的社会化服务，满足经济社会发展及水域资源管理的需要。利用无人机遥感技术进行水资源调查速度快，准确率高，可节省大量人力、物力、财力。同时通过已有的水域动态监测更新调查成果对水域利用状况和水域权属界线等进行全面的变更调查或更新调查，按照科学的技术流程，采用成熟的目视解译与计算机自动识别相结合的信息提取技术进行内业数据采集和图形编辑，获取每一块水域动态监测的类型、面积、权属和分布信息，建立各级互联，自动交换，信息共享的水域动态监测利用数据库和管理系统。利用无人机遥感技术还可以监测河道变化、水域非法占用等情况，为预测河道发展趋势，水域占用执法等工作提供数据。无人机遥感水域监测数据还可以应用到水利规划、开发等，具有十分可观的经济效益和显著的社会效益。
图例3 大理洱海水域动态监测遥感影像
5 无人机遥感技术在水利工程建设与管理中的应用
在水利工程建设与管理涉及到水利工程建设环境影响分析评价、水利工程的安全监测等，无人机遥感技术的快速实施、高分辨率数据等特点，在该领域也能发挥重要的作用。水利工程环境影响遥感监测包括水利工程建设引起的土地植被或生态变化、淹没范围、库尾淤积、土地渍化等方面的监测内容。利用无人机遥感的高分辨率、灵活机动等特征，可以为水利工程生态环境提供宏观的科学数据和决策依据，同时利用空间信息技术，应用无人机遥感的空间分辩率遥感影像以及高精度CPS系统相结合的方法，还可以进行水库和堤防工程的建设施工监测工作。
图例4 昭通市黑石罗水库工程大坝遥感影像
6 结论
如今，随着无人机技术、倾斜摄影技术、三维激光扫描技术、地理信息系统技术（GIS）的迅速发展和北斗(BDS)卫星导航系统、5G通信系统的普及利用，无人机遥感技术将实现更加自动化、智能化、立体化快速获取更高精度、高分辨率、高光谱空间遥感数据信息的能力，促进遥感数据信息应用分析的更精准、更全面、更高效，未来的应用优势不言而喻，无人机遥感技术将在水利领域中有着相当大的应用前景。
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