隨著無人機(jī)發(fā)展持續(xù)加速，其優(yōu)勢(shì)特征日益凸顯，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水災(zāi)救援等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛、深入。未來，隨著無人機(jī)各項(xiàng)軟硬件繼續(xù)升級(jí)，將有望在水災(zāi)害防治、水資源保護(hù)和合理開發(fā)應(yīng)用等方面發(fā)揮更加重要的作用。
無人機(jī)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著支撐“水領(lǐng)域”工作加速變革
“水是生命之源”，可見水在人類生活中的高度重要性。我國幅員遼闊、河流眾多，水資源較為豐富。但是與此同時(shí)，我國也是世界上水土流失頗為嚴(yán)重的國家之一，面臨的水質(zhì)污染壓力也相當(dāng)大。
進(jìn)入21世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展進(jìn)一步加速，傳統(tǒng)的缺水、水污染問題更為突出，洪澇災(zāi)害、水土流失也依然是主要威脅，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與未來生態(tài)環(huán)境的不利影響日益加劇。在國家不斷加強(qiáng)環(huán)保力度，高度重視治水工作的大勢(shì)下，利用不斷發(fā)展的新科技來推動(dòng)水利工作數(shù)字化發(fā)展正成為主流。
無人機(jī)與水
近年來，無人機(jī)發(fā)展十分迅猛，無論是在消費(fèi)級(jí)還是在專業(yè)領(lǐng)域都獲得了市場的認(rèn)可。目前，無人機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、航拍、警務(wù)、消防、植保、監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，而且還在不斷拓展應(yīng)用范圍。
以往，衛(wèi)星遙感技術(shù)很容易受到惡劣天氣的影響，難以對(duì)水源污染等情況做到實(shí)時(shí)和快速監(jiān)測(cè)。而無人機(jī)由于具備續(xù)航時(shí)間長、影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測(cè)、成本低、高分辨率、機(jī)動(dòng)靈活等多重優(yōu)點(diǎn)，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水污染監(jiān)察等多個(gè)涉水領(lǐng)域的應(yīng)用也愈加成熟，成為了我國環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的得力助手。
在過去的幾年中，隨著無人機(jī)專業(yè)化發(fā)展提速，不少政府單位都已經(jīng)引入無人機(jī)搭載傳感器來對(duì)水文環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。揚(yáng)州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站曾用四架無人機(jī)進(jìn)行試飛試驗(yàn)，從而嘗試對(duì)南水北調(diào)東線的水質(zhì)安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)；溫州醫(yī)科大學(xué)水質(zhì)監(jiān)測(cè)隊(duì)也利用無人機(jī)協(xié)助對(duì)三垟濕地的水質(zhì)、浮游生物、大型水生動(dòng)植物進(jìn)行調(diào)查采樣，助力三垟濕地生態(tài)修復(fù)治水目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
無人機(jī)具體優(yōu)勢(shì)
眼下，在水文監(jiān)測(cè)中，無人機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛、深入，成效也越發(fā)顯著，其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)漸趨明晰。
及時(shí)性。當(dāng)發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，例如大范圍水污染、水質(zhì)變化等情況，無人機(jī)可以及時(shí)出動(dòng)，立刻對(duì)監(jiān)測(cè)任務(wù)區(qū)進(jìn)行大范圍實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，監(jiān)測(cè)結(jié)果能夠快速傳遞回后臺(tái)，通過技術(shù)處理生成圖像數(shù)據(jù)等信息，為決策提供參考。
直觀性。由于無人機(jī)可以在空中對(duì)水文情況進(jìn)行快速、全面的拍攝，其提供的高清晰圖像等信息可以相對(duì)直觀、充分地展示出水環(huán)境的一系列情況，例如水質(zhì)富營養(yǎng)化、水華、有機(jī)污染程度及清澈透明程度、排污口排水污染程度等，從而為事件處置或是水文研究提供支撐。
宏觀性。無人機(jī)通過調(diào)整航高來選擇進(jìn)行高空大面積監(jiān)測(cè)或是低空小范圍監(jiān)測(cè)，也可以通過多架次形式同時(shí)對(duì)上萬平方公里區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過全面展示監(jiān)測(cè)區(qū)環(huán)境狀況，提供不同條件下的數(shù)據(jù)，可以優(yōu)化監(jiān)測(cè)結(jié)果，提升監(jiān)測(cè)信息的宏觀性，為相關(guān)部門決策提供幫助。
成本低。由于兼具衛(wèi)星影像的價(jià)格和航空影像的快速采集優(yōu)勢(shì)，無人機(jī)采用高性能自動(dòng)處理技術(shù)，可完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理、精加工及鑲嵌及高程數(shù)據(jù)生成，整體數(shù)據(jù)費(fèi)用不高，使用成本也相對(duì)較低。
無人機(jī)具體應(yīng)用領(lǐng)域
水資源調(diào)查。傳統(tǒng)的水資源調(diào)查多以人工的方式進(jìn)行，既耗費(fèi)時(shí)間、又無法精確地執(zhí)行相關(guān)任務(wù)。而無人機(jī)可以對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行快速航拍、巡查，通過大范圍、全面搜集信息，提供水利資源調(diào)查數(shù)據(jù)。
洪澇災(zāi)害巡查。洪澇災(zāi)害發(fā)生后，可利用無人機(jī)從空中對(duì)受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行及時(shí)巡查，了解當(dāng)?shù)氐牡匦?、地貌、水庫、堤防險(xiǎn)工險(xiǎn)段實(shí)時(shí)情形。當(dāng)遇到險(xiǎn)情時(shí)，無人機(jī)也可以克服地形限制等不利因素，快速抵達(dá)受災(zāi)區(qū)域，并實(shí)時(shí)傳遞現(xiàn)場信息，監(jiān)視險(xiǎn)情發(fā)展，為防汛決策提供準(zhǔn)確的信息。
河流水文監(jiān)測(cè)。無人機(jī)可以對(duì)相關(guān)河流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，特別是一些環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，相對(duì)于人工，無人機(jī)可以更加自如、安全地完成監(jiān)測(cè)任務(wù)。而且，由于無人機(jī)擁有快速巡查的優(yōu)勢(shì)，往往能夠及時(shí)掌握水文情況，特別是出現(xiàn)大面積的河流污染等嚴(yán)重事件時(shí)。
用于堰塞湖等應(yīng)急監(jiān)測(cè)。按照歷史經(jīng)驗(yàn)來說，堰塞湖大多發(fā)生在交通困難、地理位置較為偏僻的地區(qū)，給人工監(jiān)測(cè)帶來了諸多挑戰(zhàn)。而無人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活，可對(duì)相關(guān)險(xiǎn)情的分布狀況與動(dòng)態(tài)變化等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為展開救援、消除隱患提供準(zhǔn)確的信息，為科學(xué)決策提供依據(jù)。
未來，隨著無人機(jī)在傳感器、精度、續(xù)航等方面的技術(shù)水平持續(xù)突破，在水文環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?qū)⒂型l(fā)揮越來越重要的作用，從而為我國水災(zāi)害防治、水資源保護(hù)和合理開發(fā)應(yīng)用提供關(guān)鍵支撐。
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