陕西省榆林市河湖水库与移民工作中心 陕西榆林 719000
摘要：随着我国现代科技水平的不断提升，推动了社会的持续发展。目前，我国河湖体量不断增加，河湖划界测绘工作成为了当前测绘行业的重要内容，而传统的测绘方法已经无法满足当前的河湖划界需求，在现代化信息技术的推动下，无人机技术在河湖划界的测绘领域起到了良好的作用，不但提高了河湖划界测绘效率，同时也有效的解决传统测绘工作遇到的困境。为此，本文针对现代无人机技术的发展历程进行分析，探讨现代化无人机技术在河湖划界中的实际应用，促进我国河道管理与保护工作的顺利进行。
关键词：现代化；无人机技术；河湖划界；测绘方法
1 引言
近年来，我国科技水平不断发展，已经逐渐上升到国际领先水平，而现代化无人机技术也得到了全面推广与应用。无人机全称无人驾驶飞机，其工作原理是通过无线遥控设备与自动控制技术，对不载人飞机进行遥控，可以实现空中监视、侦查、通信、干扰等多项功能。我国早起将无人机应用在军事领域中，主要利用军用无人机来完成军事侦察和火力打击等任务，而随着科技时代的全面覆盖，无人机也逐渐发展处民用型，现代民用无人机用途非常广泛，普遍用于航空摄影测量、土地测绘、环境检测、救灾以及移动通信领域中。
2 无人机技术发展历程
2.1民用无人机的发展
对于我国民用无人机的发展来看，大体可以分为三个阶段：首先，在20世纪80年代初期，我国首次利用D-4固定翼无人机开展地质勘测与地形测绘活动，并取得了良好的试验效果；其次，在无人机技术发展到90年代末，许多企业开始引入和研究无人机技术，民用无人机逐渐向大众化和低端化普及，小型无人机得到全面应用，同时无人机也在森林火情勘察以及渔场巡逻中得到了广泛应用；最后，现代无人机技术在民用领域实现普及，我国民用无人机生产和研发机构超过130家，现代无人机使用量超过15000架，同时现代无人机种类丰富，主要包括飞艇无人机、旋翼无人机和固定翼无人机等。现代民用无人机融合了军用无人机的综合性能，很大程度的实现了高空、远程、高速和高续航的能力。经过了科技的不断发展，现代无人机在许多领域都实现了广泛应用，目前我国无人机民用市场超过十几亿，同时也是未来发展的主流产业。
2.2无人机技术原理
对于现代无人机来说，主要系统包括飞机飞行平台、地面控制系统以及数据收集系统，其中每个部分都发挥着重要的作用。
飞机飞行平台系统主要由机身、控制设备以及动力系统组成，机身主要发挥着系统保护功能，不同无人机所选用的机身材质也不相同，比如固定翼无人机机身材质一般选择聚丙烯塑料发泡材料、玻璃钢等低质量高强度材料；而多旋翼无人机则采用碳纤维作为机身主材料。控制设备是飞机飞行平台的核心部分，用来掌控无人机飞行轨迹的控制。动力系统能够为无人机提供足够的飞行动力，一般动力设备由锂电池进行供电，但是由于锂电池的蓄电能力有限，因此无人机的续航问题也一度成为无人机发展的主要问题。
地面控制系统主要由显示系统、控制系统以及数据传输系统所构成，通过显示系统能够直接观测到无人机的实施飞行情况，掌握无人机飞行高度、飞行时间、飞行速度、剩余电流等相关数据，而控制系统能够掌握无人机的飞行航线，数据传输系统可以将无人机飞行数据进行实时传输，从而更好的了解无人机飞行姿态。
数据采集系统主要由相机设备所组成，通过无人机自身结构相机或者外界相机进行目标数据的采集工作。
3无人机的用途
目前，我国现代无人机应用十分广泛，尤其民用小型无人机普及以后，在农业领域、公共环境管理、抢险救灾以及工程测绘领域都具有良好的应用优势。针对无人机的用途具体分析：
3.1无人机在农业领域的应用
在农业发展中，人们广泛应用无人机来检测区域内农作物的生长情况，同时还可以利用无人机进行农药的喷洒，实施大面积农田管理，不但解决了人工管理困难的问题，同时也大大降低了农药化肥喷洒的时间，提高了农业管理效率。
3.2无人机在公共环境管理中的应用
通过无人机技术的发展，可以发挥控制追捕罪犯和打击犯罪等功能，利用无人机将监控画面传输到实施检测平台，同时利用无人机还能够对城市交通进行实时指挥调控。
3.3无人机在抢险救灾中的应用
近年来，城市自然灾害频频发展，通过无人机能够及时的侦查灾难现场的情况，快速锁定需要被救援的人，同时也能够快速侦查灾难现场，找出最近的救灾或者逃生途径。
4 现代无人机在河湖划界方面的应用
4.1河湖划界工作难点
在我国河湖发展领域中，河湖划界工作属于新兴业务，并没有更多可借鉴的成功经验，因此，我国各地区的河湖划界工作情况都存在着较大的差异，同时采用的测绘方法也不同，工作协调存在很大的困难。受到1981年特大洪水的破坏，我国近30年来两岸农田以及河道项目的开展，使得原油的边界线失去作用。同时确权工作包含许多国家正常，与地方部门也有着紧密联系，协调难度较大，影响河湖划界工作效果。
4.2河湖划界工程实施
以某河湖划界工程为例，河床宽度约60米，城区段河床宽度150米，岸宽200米。利用现代无人机开展河湖划界测绘工作，在1：2000正射影像图和地形图上设计管理范围线、公告牌以及界桩。然后用红色实线绘制河道管理范围线，要求实线宽度为0.6mm。河道管理范围线城市端的界桩布设间距为100m，非城市段的界桩布设间距为200m，公告牌的设置间距为1km，在附近村镇和工程交叉点以及拐点处可以加密设置。
河湖划界工程一般涉及的区域都比较丰富，同时范围较大，地形也比较复杂，河宽不等。根据本工程的实际地形条线，我们采用先锋无人机开展航空测量作业，在实际作业方案中，首先利用先锋无人机测得该区域高分辨率的影响，同时获取数字高程模型，为外业调绘与规划范围线做准备，其次利用内业采集与编辑功能，开展界桩、范围线以及保护定线的三维建模；最后，开展外业调绘工作，并结合调绘的实际情况，合理调整规划管理范围线和保护范围定线。
在外业航拍工作中，要合理的布设像控点，在呵护两边界每隔500m设置像控点，并利用先锋无人机进行航摄测量，在实际的无人家拍摄过程中，要以测量范围扩宽河道两岸各150米进行合理的无人机航线规划，同时确保航线与河道保持平行，确保河道上空有5条以上的航线；本工程拟定飞行10架次，每架次无人机飞行时间为60-70分组，无人机飞行公里数为70公里，实测河道长度为10-15公里。
内业处理中，主要采用TBC&UASMASTER处理软件，将易用性并且具有强大功能的航摄测量工作站有机结合，通过此软件能够在非专业人员航摄测量的情况下，简化接近黑匣子工作，同时与专家开展工作交流，弥补其中的不足。
UASMASTER软件融合了inpho的控三家米优势以及DTM提取与编辑模块，发挥出良好的处理效果，同时还能够实现全要素提取，支持3D彩色云数据提取功能，同时也能够保证云立体模型的全角度查看。利用UASMASTER软件还具备强大的滤波功能，能够去除图像中没用的信息，从而获取可靠的DEM数据。
5 结束语
综上所述，随着现代无人机技术的全面发展，在我国河湖划界工作中起到了重要的作用，通过无人机技术的航空摄像测绘功能，解决了传统测绘存在的弊端，提高了河湖划界工作水平，促进我国河道治理以及河堤修建工作的顺利进行。
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