編者按：近幾年無(wú)人機(jī)頻繁走入人們視野，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)多個(gè)領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)、植保、建筑與施工、派送、工程作業(yè)、環(huán)保監(jiān)測(cè)、媒體播報(bào)、電力巡檢、災(zāi)后救援等領(lǐng)域都出現(xiàn)了無(wú)人機(jī)輔助作業(yè)的場(chǎng)面，本文就無(wú)人機(jī)在涉水行業(yè)中的應(yīng)用做一探討。
無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無(wú)人機(jī)”，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。2013年11月，中國(guó)民用航空局下發(fā)了《民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》。2015年12月30日，中國(guó)民用航空局為規(guī)范使用無(wú)人機(jī)開展通用航空經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的管理，制定了《使用民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)開展通用航空經(jīng)營(yíng)活動(dòng)管理暫行辦法》，并向社會(huì)征求意見。目前，仍在修改完善。未來(lái)，隨著相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)章制度的完善，無(wú)人機(jī)企業(yè)市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻降低，市場(chǎng)環(huán)境更加寬松，我們也將迎來(lái)一個(gè)更加廣闊的無(wú)人機(jī)應(yīng)用行業(yè)環(huán)境。
下面，筆者著重從以下幾個(gè)方面探討涉水行業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用方向。
1、水環(huán)境執(zhí)法：利用搭載監(jiān)測(cè)設(shè)備的無(wú)人機(jī)可在特定區(qū)域如河流、湖泊等區(qū)域進(jìn)行巡航，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水質(zhì)情況，調(diào)查排污口、非法垂釣、河道違建，監(jiān)測(cè)河流及湖庫(kù)周邊污染源排污情況，并予以取證，為執(zhí)法活動(dòng)進(jìn)行輔助。執(zhí)法部門能夠以較低的成本，輕易的利用它來(lái)找到污染源頭和測(cè)試污染程度。
2、水保方案設(shè)計(jì)：使用無(wú)人機(jī)能夠快速獲取建設(shè)地點(diǎn)航拍素材，設(shè)計(jì)師可以利用這些素材，結(jié)合建筑物3D模型，創(chuàng)建出真實(shí)場(chǎng)景的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，提取土石方開挖量、擾動(dòng)面積、植被覆蓋度、防治措施等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，使水土保持方案的設(shè)計(jì)更加精確，預(yù)期效果更為直觀。在后期施工過(guò)程中，無(wú)人機(jī)還可以用于定期監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)反饋比對(duì)，從而督促施工按照水土保持方案嚴(yán)格執(zhí)行。
3、水土保持監(jiān)管：無(wú)人機(jī)對(duì)區(qū)域分散的點(diǎn)狀項(xiàng)目或者較長(zhǎng)的線性項(xiàng)目可以低成本的遙測(cè)，結(jié)合后臺(tái)水土保持方案編報(bào)數(shù)據(jù)，用現(xiàn)場(chǎng)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速比對(duì)，發(fā)現(xiàn)違法建設(shè)項(xiàng)目。對(duì)于在建工程可以通過(guò)無(wú)人機(jī)調(diào)查，實(shí)現(xiàn)堆土堆渣量的估算、壓占破壞現(xiàn)有地表植被和水土保持設(shè)施監(jiān)測(cè)、以及造成的水土流失危害監(jiān)測(cè)、水土保持設(shè)施面積統(tǒng)計(jì)等，為完工后水土保持設(shè)施驗(yàn)收提供依據(jù)。
4、洪水災(zāi)害調(diào)查：洪水發(fā)生后往往造成一些道路水毀、坡面坍塌、交通中斷等，使人難以快速到達(dá)災(zāi)區(qū)開展調(diào)查。裝配有高清數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)以及GPS定位系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，可沿受災(zāi)區(qū)域線路進(jìn)行自主巡航，實(shí)時(shí)傳送拍攝影像，利用后臺(tái)數(shù)據(jù)分析設(shè)備快速統(tǒng)計(jì)災(zāi)害損失，并評(píng)估潛在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。
5、規(guī)劃設(shè)計(jì)測(cè)量：河道治理、水庫(kù)建設(shè)、小流域治理等均涉及到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，無(wú)人機(jī)和傳感器的應(yīng)用在提高工作效率方面至關(guān)重要，特別是在交通不便、調(diào)查條件不利的情況下，無(wú)人機(jī)利用搭載的拍攝和測(cè)量設(shè)備開展工作，可以替代人力做好輔助測(cè)量。同時(shí)，利用全景影像及測(cè)量數(shù)據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行實(shí)景模擬，提高規(guī)劃設(shè)計(jì)效果。
未來(lái)，無(wú)人機(jī)要實(shí)現(xiàn)更廣闊的應(yīng)用，發(fā)揮出巨大的潛力，還需要著重解決四大問(wèn)題。
1、無(wú)人機(jī)小型化長(zhǎng)航時(shí)間問(wèn)題。尤其是小型化更能適應(yīng)涉水行業(yè)研究區(qū)域地形起伏的特點(diǎn)，操控更安全靈活。
2、有效載荷的問(wèn)題。尤其是導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、POS平臺(tái)綜合集成的問(wèn)題。
3、減少地面像控點(diǎn)的布設(shè)問(wèn)題。通過(guò)機(jī)載設(shè)備提高航測(cè)的精度，減少對(duì)地面控制點(diǎn)的依賴，可以大幅提高作業(yè)效率，壓縮工期。
4、無(wú)人機(jī)影像數(shù)據(jù)的后處理問(wèn)題。研究新的影像拼接、特征點(diǎn)匹配算法，提高處理的效率和精度。
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