導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水文監(jiān)測中的應(yīng)用

文檔作者：羅清虎宋明琦文檔來源：青海省水文水資源測報中心		更新日期： 2026年09月03日	點擊數(shù)：
下載地址：點擊這里	文件大?。?2.67 MB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：2.67 MB 共2頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

上一篇：小型病險水庫除險加固項目建設(shè)管理存在的…

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

221
M管理及其他 anagement and other
無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水文監(jiān)測中的應(yīng)用
羅清虎，宋明琦
（青海省水文水資源測報中心，青海 西寧 810008）
摘 要：現(xiàn)代社會飛快發(fā)展，涌現(xiàn)出很多前沿的技術(shù)手段，其中無人機(jī)低空遙感技術(shù)作為一種前沿技術(shù)，在水文勘測領(lǐng)域中應(yīng)
用，打破了傳統(tǒng)水文監(jiān)測工作模式的限制和束縛。基于無人機(jī)技術(shù)，可以憑借其抗干擾能力強、操作便捷、信息傳輸能力強的優(yōu)
勢，輔助水資源勘測、水文監(jiān)測和洪澇災(zāi)害監(jiān)測等工作高效展開，提升整體工作效率和質(zhì)量同時，為水文監(jiān)測工作帶來更加積
極的作用。本文主要探究水文監(jiān)測工作情況，針對其中的問題尋求合理對策，將無人機(jī)低空遙感技術(shù)應(yīng)用到實處，力求促進(jìn)我
國水文監(jiān)測工作整體質(zhì)量穩(wěn)步提升和發(fā)展。
關(guān)鍵詞：水文監(jiān)測；無人機(jī)；應(yīng)急監(jiān)測；低空遙感技術(shù)
中圖分類號：TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：11-5004（2021）19-0221-2
收稿日期：2021-10
作者簡介：羅清虎，男，生于1992 年，回族，青海門源人，本科，助理工程師，
研究方向：水文勘測。
我國的地域廣闊，不同地區(qū)的地質(zhì)條件、水文條件均有所
差異，伴隨著開發(fā)力度不斷增強，導(dǎo)致原有的自然條件發(fā)生了
變化，爆發(fā)嚴(yán)重的自然災(zāi)害，直接威脅到人們生命財產(chǎn)安全。因
此，需要相關(guān)部門和應(yīng)急搶險人員積極處理，分析其困難所在，
通過對現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測來獲取可靠數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)災(zāi)害分析、調(diào)
查和決策部署提供可靠支持。因此，在水文監(jiān)測中需要大力應(yīng)用
無人機(jī)低空遙感技術(shù)，發(fā)揮前沿技術(shù)優(yōu)勢，滿足惡劣環(huán)境的環(huán)境
監(jiān)測需要，提升工作有效性。
1 無人機(jī)低空遙感技術(shù)相關(guān)內(nèi)容分析
1.1 無人機(jī)特點
無人機(jī)是一種先進(jìn)技術(shù)，在當(dāng)前各個行業(yè)領(lǐng)域中均有所應(yīng)
用，是指基于機(jī)載計算機(jī)程序控制或無線電遙控設(shè)備方式，實現(xiàn)
無人機(jī)飛行控制，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，主要是用于代替人工完成
強度高、風(fēng)險大和條件不便的任務(wù)，如，風(fēng)險區(qū)災(zāi)害調(diào)查、環(huán)境
遙感監(jiān)測以及空中救援等[1]。包括固定翼型無人機(jī)和無人駕駛
直升機(jī)兩種，前者是借助機(jī)翼滑行、動力系統(tǒng)支持下進(jìn)行啟停降
落，配備多類型的遙感傳感器，可以實現(xiàn)無人機(jī)遙控飛行，具備
更強的抗風(fēng)能力，滿足多種復(fù)雜環(huán)境的作業(yè)需要。固定翼型無人
機(jī)起飛需要選擇空曠場所，以此來滿足草地檢測、林業(yè)資源監(jiān)
測、礦產(chǎn)資源監(jiān)測、土地利用監(jiān)測以及海洋環(huán)境監(jiān)測等。
1.2 無人機(jī)遙感
無人機(jī)遙感則是基于無人機(jī)技術(shù)，聯(lián)合GPS 查分定位技術(shù)、
遙感傳感器技術(shù)、遙感應(yīng)用技術(shù)和通信技術(shù)組合應(yīng)用，實現(xiàn)國土
資源高效開發(fā)利用，滿足各種自然環(huán)境和災(zāi)區(qū)空間遙感信息監(jiān)
測傳輸，促使地質(zhì)監(jiān)測工作自動化、專業(yè)化和智能化發(fā)展。此項
技術(shù)成本低、操作便捷和機(jī)動性高，已經(jīng)成為當(dāng)前時代的熱門技
術(shù)之一，也是航空遙感技術(shù)未來發(fā)展的主流趨勢[2]。
2 水文應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)勢特點
結(jié)合目前我國水文監(jiān)測工作成果來看，其中存在很多問題，
配套設(shè)備設(shè)施的測洪能力不強，即便相關(guān)部門增強了水文監(jiān)測
設(shè)備建設(shè)和完備力度，但還有很多問題[3]。水文監(jiān)測設(shè)備經(jīng)過改
造后，測洪能力還有所不足，因此仍然沿襲傳統(tǒng)方法進(jìn)行特大洪
水測量，需要消耗大量的人力、物力和財力；配套的測速和取沙
技術(shù)還需要進(jìn)一步升級優(yōu)化。另外，人工操作方式，可能受到人
為因素影響增加數(shù)據(jù)誤差，難以獲取精準(zhǔn)、可靠的水文監(jiān)測數(shù)據(jù)
資料。因此，新時期應(yīng)該注重?zé)o人機(jī)低空遙感技術(shù)靈活運用，全
面提升水文監(jiān)測技術(shù)水平[4]。
2.1 巡測優(yōu)先，駐巡結(jié)合
在水文監(jiān)測工作中，由于工作專業(yè)性較強，內(nèi)容復(fù)雜，需要
借助專門技術(shù)和設(shè)備開展工作。面對當(dāng)前水利行業(yè)對水文監(jiān)測
工作不斷增長的要求，水文監(jiān)測斷面數(shù)量逐步增加，僅僅依靠傳
統(tǒng)水文監(jiān)測站難以獲取可觀的監(jiān)測效果。因此，在此環(huán)境下靈活
運用無人機(jī)低空遙感技術(shù)，可以實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水文信息的高效采
集和整理，如水質(zhì)、水量、流速等，借助無人機(jī)上配備的高清攝
像機(jī)來采集區(qū)域水文信息，為后續(xù)的相關(guān)工作開展提供支持[5]。
2.2 應(yīng)急監(jiān)測，響應(yīng)快速
近些年來，我國自然災(zāi)害頻繁，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人
員傷亡。其中突發(fā)性水災(zāi)事故危害較大，如堤防決口、泥石流、
水庫出險和突發(fā)水污染等情況。對于此類突發(fā)性水災(zāi)，在水文應(yīng)
急檢測工作中靈活應(yīng)用無人機(jī)低空遙感技術(shù)，可以摒棄人工監(jiān)
測方式的不足，突破空間限制，即便惡劣條件下也可以借助無人
機(jī)來收集和分析水文突發(fā)事件信息，為后續(xù)的部門決策和管理
工作提供數(shù)據(jù)支持，將災(zāi)害損失降到最低。伴隨著科學(xué)技術(shù)持續(xù)
創(chuàng)新和發(fā)展，涌現(xiàn)出很多新設(shè)備和新技術(shù)，在應(yīng)用中取得了可觀
成效[6]。如，航天航空雷達(dá)監(jiān)測、地基雷達(dá)監(jiān)測以及無人機(jī)低空
遙感技術(shù)等，其中無人機(jī)低空遙感技術(shù)由于自身的便捷性特點，
在水文應(yīng)急監(jiān)測中廣泛應(yīng)用，有助于提升整體工作效率，獲取精
準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)。
對于影像數(shù)據(jù)獲取，需要操控?zé)o人機(jī)按照預(yù)設(shè)航線飛行和
監(jiān)測，并進(jìn)行質(zhì)量檢查和像控測量，任務(wù)規(guī)劃是否合理直接關(guān)乎
到獲取影響數(shù)據(jù)質(zhì)量。具體環(huán)節(jié)有規(guī)劃航跡、分配任務(wù)、系統(tǒng)保
222
M管理及其他 anagement and other
障和規(guī)劃應(yīng)急預(yù)案等環(huán)節(jié)，按照流程規(guī)范化水文監(jiān)測，確保采集
的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、可靠、完整。
3 無人機(jī)影像處理
3.1 矯正畸變差
基于無人機(jī)低空遙感技術(shù)進(jìn)行水文監(jiān)測，對于獲取的影像
處理階段，一個主要環(huán)節(jié)則是矯正畸變差。相機(jī)由于自身的鏡頭
光學(xué)設(shè)計特性，如果內(nèi)部方位元素并未測定，拍攝的影像多存在
非線性光學(xué)即便誤差，如果相機(jī)焦距維持不變，誤差屬于正常的
范疇[7]。所以，應(yīng)該在拍攝前對相機(jī)三角測量機(jī)變差矯正處理，
具體有直接矯正和間接矯正兩種方式，前期這是基于矯正畸變
圖像像素坐標(biāo)，實現(xiàn)圖像矯正處理；后者則通過矯正畸變圖像
坐標(biāo)，實現(xiàn)圖像矯正目標(biāo)。在具體應(yīng)用中，直接矯正方式更適合
水文應(yīng)急監(jiān)測需要，應(yīng)用范圍較廣，實際效果可觀。
3.2 空中三角測量
為了獲取精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)獲取像點坐標(biāo)，在空中三角
測量階段求解處理影像定位元素、控制點坐標(biāo)數(shù)據(jù)，具體方法有
獨立模型法、航帶法和光速法區(qū)域網(wǎng)孔三測量。光束法在具體測
量中，主要是把握投影中心點、像點和對面點三點共線，在此基
礎(chǔ)上將各像片間光束連接在一起形成一個區(qū)域，完成整體平測
作業(yè)，計算得到精準(zhǔn)的加密點坐標(biāo)。像控點的選擇十分關(guān)鍵，直
接影響到數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，是后續(xù)評測精度把控的關(guān)鍵所在。所
以，需要均勻布設(shè)像控點，設(shè)置在地形明顯的區(qū)域，以此來采集
精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)信息[8]。
3.3 快拼圖生成
圖像拼接需要借助計算機(jī)支持，選擇配套的圖像處理軟件
來精準(zhǔn)比對空間重疊圖像，然后圖像融合拼接成新的圖像。此項
技術(shù)優(yōu)勢鮮明，可以滿足水文監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取需求，實現(xiàn)高分辨率
圖像拼接處理，進(jìn)而形成全方位的監(jiān)測區(qū)域影像圖?？炱磮D不需
要相機(jī)參數(shù)和定位系統(tǒng)獲取的信息，可以自動化識別相機(jī)焦距
參數(shù)，去除誤差值，實現(xiàn)拼圖自動矯正。拼圖制作中，將DSM 編
輯功能、測量功能結(jié)合應(yīng)用，精準(zhǔn)計算體積、面積和距離，盡管
實際上數(shù)字正射影像圖精度要超過塊拼圖，但快拼圖可以快速
獲取災(zāi)區(qū)數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)的救援決策提供可靠數(shù)據(jù)支持。
4 水文應(yīng)急監(jiān)測中無人機(jī)低空遙感技術(shù)應(yīng)用
水文應(yīng)急監(jiān)測中，合理運用無人機(jī)低空遙感技術(shù)，需要充分
契合區(qū)域?qū)嶋H情況，在收集相關(guān)資料后編制合理的應(yīng)急預(yù)案，指
導(dǎo)后續(xù)工作順利展開。
4.1 地形條件分析
地形條件分析是水文應(yīng)急監(jiān)測的一個基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，應(yīng)用無人
機(jī)低空遙感技術(shù)，需要立足于實際情況編制合理的無人機(jī)航線，
保證所獲取的水文信息精準(zhǔn)、可靠、完整。無人機(jī)監(jiān)測要設(shè)置專
門的數(shù)學(xué)模型，基于模型來采集和分析水文信息，因此要選擇
科學(xué)合理的測流模型，為后續(xù)工作開展奠定基礎(chǔ)。具體水文監(jiān)
測中，河流的水質(zhì)和地理位置存在顯著差異，要結(jié)合不同地形
條件針對性選擇測流模型。需要注意的是，使用無人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)
行水文監(jiān)測前，收集相關(guān)水文信息資料，計算流速分布函數(shù)，如
對數(shù)型和拋物線等，確定最佳的測流位置，提升水文監(jiān)測數(shù)據(jù)
信息精準(zhǔn)度。
4.2 無人機(jī)飛行控制
使用無人機(jī)低空遙感技術(shù)進(jìn)行水文監(jiān)測，要求操作人員依
據(jù)實際需要靈活控制無人機(jī)飛行，保證無人機(jī)飛行平穩(wěn)，這樣才
能拍攝高清的地質(zhì)畫面，為后續(xù)的各項工作開展提供支持。如果
飛行控制水平較差，導(dǎo)致無人機(jī)飛行不穩(wěn)定，拍攝畫面清晰度不
高，容易出現(xiàn)誤差，影響到水文監(jiān)測質(zhì)量。因此，加強無人機(jī)飛
行穩(wěn)定性控制，通過飛行加減速控制，保持無人機(jī)平穩(wěn)飛行，將
加速和減速差值控制在合理范圍內(nèi)，降低偏差。爬升和下降控
制，具體操作中保持無人機(jī)平穩(wěn)飛行，避免驟然爬升或下降，在
拍攝后將清晰、完整的數(shù)據(jù)信息上傳到地面控制站，為水文處理
提供支持。
4.3 地面控制
加強地面控制，是水文監(jiān)測中無人機(jī)低空遙感技術(shù)應(yīng)用的
一個重要環(huán)節(jié)，由于水文監(jiān)測自動化和智能化水平持續(xù)提升，因
此工作效率得到顯著提升，但仍然無法完全脫離地面人為控制。
水文監(jiān)測中，重點落實地面指揮和控制工作，獲取精準(zhǔn)、可靠的
監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，并實現(xiàn)監(jiān)測過程動態(tài)化控制，實現(xiàn)無人機(jī)和攝像
機(jī)緊密連接，促使各環(huán)節(jié)操作規(guī)范、有序進(jìn)行。
5 結(jié)論
綜上所述，水文監(jiān)測是一項復(fù)雜、專業(yè)的工作，各環(huán)節(jié)聯(lián)系
密切，通過無人機(jī)低空遙感技術(shù)的實際應(yīng)用，可以彌補傳統(tǒng)技術(shù)
不足，在前沿設(shè)備和技術(shù)支持下，高效采集區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，為
后續(xù)的救援決策工作提供可靠信息支持，對于推動水文監(jiān)測工
作高質(zhì)量發(fā)展意義深遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 梅同單, 李丹. 無人機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在水文應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 長江技術(shù)經(jīng)
濟(jì),2020,4(04):91-93.
[2] 龔敬. 無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水文監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 無線互聯(lián)科
技,2020,17(17):15-16.
[3] 莊杰, 經(jīng)正彤. 無人機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在河流水文應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J]. 水利科
學(xué)與寒區(qū)工程,2020,3(01):99-101.
[4] 孫振勇, 王世平, 彭萬兵. 無人機(jī)低空遙感技術(shù)在水文應(yīng)急演練中的應(yīng)用[J].
水利水電快報,2017,38(06):32-35.
[5] 張磊, 孫學(xué)剛. 簡述無人機(jī)+ 應(yīng)用平臺技術(shù)在自然保護(hù)區(qū)建設(shè)項目管理中的
應(yīng)用[J]. 甘肅林業(yè)科技,2017,42(01):45-47+54.
[6] 宋冰. 無人機(jī)在水文應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用探討[J]. 黑龍江水利科
技,2016,44(12):125-126+139.
[7] 陳銳. 無人直升機(jī)水文監(jiān)測系統(tǒng)在中小河流水文應(yīng)急測流的應(yīng)用方案[J]. 廣西
水利水電,2016(05):1-6.
[8] 孫振勇, 馬耀昌, 任勇, 金奇. 多源空間信息技術(shù)在全國水文應(yīng)急演練中的應(yīng)
用[J]. 城市勘測,2016(04):87-90.

網(wǎng)友評論 more

電力安全論文最新內(nèi)容

09-03