论无人机遥感技术在水利水电工程中的应用

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷4月第10期   作者:吴祥虎
[导读] 随着社会发展及科技进步,现在人工智能技术以得到较大利用,
        吴祥虎
        中国水利水电第四工程局有限公司测绘中心   青海西宁 810000
        摘要:随着社会发展及科技进步,现在人工智能技术以得到较大利用,其中,水利水电工程建设随着人工智能技术的应用,已逐渐呈现智能化、数字化,使传统的测量技术、管理技术被逐渐替代,形成新的技术系统。而面对具有成本低、灵活性高、影响力广的无人机遥感技术,可有效弥补卫星遥感与直升机拍摄的短板,减少成本投入。本文介绍了无人机遥感的应用特点,根据其 等优势探究无人机遥感技术在水利水电工程中的应用。
        关键词:无人机遥感技术;水利水电;工程应用
前言
        传统的水利水电管理一般通过人为进行,然而,出于安全性、技能型等多方面考虑,利用人进行水电管理具有成本高、效能差、安全性差等多个特点[1]。因此,为了改善这一现象,水利水电工程投入了无人机遥感技术,无人机具有成本低、效能高的特点,同时可在各个区域地形下进行工作,不用担心安全问题,可见无人机在水利水电工程的应用中优势巨大,如今,无人机遥感技术已成为各国正想探究的重点内容,从无人机技术的研发到应用时间不算长,但已参与到各种领域中,但相对于水利水电工程领域,该技术而探究时间较短,还有许多方面有待加强。
1无人机遥感的应用特点
        无人机遥感,即利用无人驾驶飞行及遥感等多种技术快速并准确地获取国土资源、自然环境或灾害等信息,具有自动化、智能化、专业化等特点[2]。在无人机技术中,数据处理、地面控制是主要的组织结构,无人机的所有能力都离不开此结构,可帮助各种领域获取空间信息,完成对信息的搜索。目前,主流无人机遥感技术主要位于1km以下的航拍无人机,这种无人机可进入高电压、深山老林等多种危险环境进行拍摄,并具有一定灵活性与低成本性,因此无人机的发展时间虽短,但已成为低空采集信息的主要手段。
1.1实时监控能力强
        无人机技术最重要的特点及为在进行信息样本采集时,具有一定实时性[3]。传统的水利水电工程在监督工作中,一般通过卫星存档进行监督,然而,这种工作状态经常出现信息数据延迟、滞后等情况。而水利水电工程的管理最重要的一项即需要实时性,并快速提出策略。如:在大型水利项目的建设中,面对工程巨大、施工种类众多的建设项目,需进行全面的管理工作,而传统的卫星数据传递的样本信息,会缺乏一定实效性,使监督管理存在片面性,容易影响管理人员对防汛、抗旱的有效决策制定,而无人机的投入,可在重点地段安排实时拍摄,并可将数据实时送到管理中心,一旦出现问题,管理人员可直接根据现场情况进行科学性的管理,安排解决对策。
1.2灵活性高
        随着信息技术与科学技术的不断进步,无人机自身也在不断发展创新,在无人机的更新中,无人机体积越来越小,技术性能越来越强,同时续航能力也得到了很大改善,而在今后的研发中,此三类特点依旧是无人机的重要发展趋势。因此在对地质测绘的无人机技术中,相比于传统的卫星、有人飞机等技术来说,无人机可进行低空飞行与地面操作,且无人机体积小,动作灵活,具有较高的灵活性。如:无人机的机体部分一般为折叠式旋翼得多旋翼无人机,可进一步缩小了无人机的体积,是无人机不但方便携带,还更适合森林、河流、山川等复杂地貌区域,可随时起飞、随时降落,不需要宽阔的降落面,同时在飞行及数据手机中也具有较大灵活性。此外,通过计算机及网络的连接,无人机可通过地面工作人员直接接受控制,更具备一定的灵活性。


1.3分辨率高
        如今,水利水电行业应用遥感数据时,受空间、时间等多方面影响,导致传统的卫星遥感影像难以满足水利水电所要切的信息化范围,会出现数据图片或影像模糊现象,然而,通过无人机遥感技术对所需环境进行拍摄,由于无人机距离较近,分辨率较高,可获得更清晰的图片及影像,如:在防汛工作中,由于防汛时期处于多云、多雨、多雷的情况,利用卫星及直升机很难进行拍摄,因此通过无人机可在大气层以下进行低空飞行,获取汛期无人机遥感数据,为水利管理部门提供信息支持。
2无人机遥感技术在水利水电工程中的应用
2.1水环境监测
        随着当今社会发展,自然环境也遭受一定破坏,尤其是水资源遭到破坏及浪费严重,近几年,水资源环境虽得到改善,但水质检测现代化的目的依旧十分紧迫[4]。我国水质检测的主要方法一般通过人力船或无人船进行实地采样,这种检测方法不但耗费大量人力、物力,且测试周期漫长,使测试效率大大降低。其中,无人船虽具有一定技术性,但在实际应用中,其对水质勘测的精度与完整度存在一定问题,还需进一步升级改进。而通过无人机对水质进行抽样监测,或对水域环境进行动态监测,可具备良好的稳定性与操作性,首先,无人机可定位勘测水域,更加方便、安全地获取水利信息,可有效降低成本;此外,无人机可及时并有效地对水域实时动态监测,迅速发现流域地区的变化情况及河水质量情况,因此,将无人机技术运用到水环境监测中,可更加快速、准确、完整的对水质信息进行收集及处理,使水质监测更加高效、精确。
2.2工程勘测设计
        在工程勘测时,由于我国地形广阔复杂,一旦工程处于高山峡谷中,若利用直升机进行勘测,会很难施展,而无人机具有轻便、灵活的特征,并且承载高清摄像头,可进行低空飞行,因此,利用无人机拍摄的影响更加符合比例尺观测的要求,大大提高了工作效率。随着无人机发展,以逐渐向自动化、简易化迈进,因此,在无人机对地形进行航拍后,可快速整理并传输有用信息,并对信息进行简单分析,为工程决策提供科学依据。
2.3水土保持
        我国地形地貌多变,范围较广,且地形复杂多样,因此不同地形有不同的自然灾害,如水土流失、地震等现象,针对水土流失的掌握,以我国已有的技术范围难以对其进行更好的监督、监测及规划,该技术的主要措施为现场巡检、指数交流与质疑,因此对设计变更、弃渣量超出设计值、水土保持等情况难以掌握并核实,使水管部门在监督工作上存在一定被动性[5]。将无人机技术运用到水土保持工作中,通过无人机影像可以更好地获取水土流失信息,了解水土流失的发展趋势,观察发生特点,对现场现状进行试试看茶,从而设计有效的治理措施并进行工程实施,为区域水土保持技术奠定基础。
结束
        随着时代发展,水利水电工程的建设受到我国大力重视,建立了很多积极政策与基础设置,为我国水利水电行业的发展提供有力保障,无人机遥感技术对水利水电的发展提供了数据信息与技术支持,为我国水利水电工作提供了便利条件,节约了能源,促进水利水电技术的进步,具有广阔而深远的发展空间与应用前景。
参考文献
[1]杨泽中.水利工程施工管理特点及质量控制策略研究——评《水利工程管理与施工技术》[J].水利水电技术,2020,51(5):196-196.
[2]郭一兵,郭树清,张卫雄,等.无人机倾斜摄影技术等在泥石流灾害治理中的应用——以渭源县寺沟门泥石流为例[J].矿产勘查,2019,10(6):282-287.
[3]阎世煜,王秀茹,王霄,等.无人机遥感数据处理模型的计算精度分析——以引黄入冀补淀工程水土保持监测为例[J].中国水土保持科学,2019,17(2):125-135.
[4]唐亮,何明珠,许华,等.基于无人机低空遥感的荒漠植被覆盖度与归一化植被指数验证及其对水热梯度的响应[J].应用生态学报,2020,31(1):39-48.
[5]王聪,王德宽,张建明,等.基于数字插装阀技术的调速系统在水电工程中的应用优势——以白俄罗斯维捷布斯克水电站为例[J].长江科学院院报,2019,36(7):163-167.
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