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无人机应用优势显著 支撑“水领域”工作加速变革

时间:2017-10-26 14:41:00   来源:工控中国   添加人:admin

  随着无人机发展持续加速,其优势特征日益凸显,在水质监测、水灾救援等多个领域的应用也愈发广泛、深入。未来,随着无人机各项软硬件继续升级,将有望在水灾害防治、水资源保护和合理开发应用等方面发挥更加重要的作用。

  无人机应用优势显著 支撑水领域工作加速变革

  水是生命之源,可见水在人类生活中的高度重要性。我国幅员辽阔、河流众多,水资源较为丰富。但是与此同时,我国也是世界上水土流失颇为严重的国家之一,面临的水质污染压力也相当大。

  进入21世纪,随着经济、社会发展进一步加速,传统的缺水、水污染问题更为突出,洪涝灾害、水土流失也依然是主要威胁,对我国经济可持续发展与未来生态环境的不利影响日益加剧。在国家不断加强环保力度,高度重视治水工作的大势下,利用不断发展的新科技来推动水利工作数字化发展正成为主流。

  无人机与水

  近年来,无人机发展十分迅猛,无论是在消费级还是在专业领域都获得了市场的认可。目前,无人机已经广泛应用于测绘、航拍、警务、消防、植保、监测等多个领域当中,而且还在不断拓展应用范围。

  以往,卫星遥感技术很容易受到恶劣天气的影响,难以对水源污染等情况做到实时和快速监测。而无人机由于具备续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、高分辨率、机动灵活等多重优点,在水质监测、水污染监察等多个涉水领域的应用也愈加成熟,成为了我国环境监测工作中的得力助手。

  在过去的几年中,随着无人机专业化发展提速,不少政府单位都已经引入无人机搭载传感器来对水文环境进行监测。扬州市环境监测站曾用四架无人机进行试飞试验,从而尝试对南水北调东线的水质安全进行监测;温州医科大学水质监测队也利用无人机协助对三垟湿地的水质、浮游生物、大型水生动植物进行调查采样,助力三垟湿地生态修复治水目标的实现。

  无人机具体优势

  眼下,在水文监测中,无人机的应用越来越广泛、深入,成效也越发显著,其优势特点渐趋明晰。

  及时性。当发生应急事件时,例如大范围水污染、水质变化等情况,无人机可以及时出动,立刻对监测任务区进行大范围实时监测。同时,监测结果能够快速传递回后台,通过技术处理生成图像数据等信息,为决策提供参考。

  直观性。由于无人机可以在空中对水文情况进行快速、全面的拍摄,其提供的高清晰图像等信息可以相对直观、充分地展示出水环境的一系列情况,例如水质富营养化、水华、有机污染程度及清澈透明程度、排污口排水污染程度等,从而为事件处置或是水文研究提供支撑。

  宏观性。无人机通过调整航高来选择进行高空大面积监测或是低空小范围监测,也可以通过多架次形式同时对上万平方公里区域进行监测。通过全面展示监测区环境状况,提供不同条件下的数据,可以优化监测结果,提升监测信息的宏观性,为相关部门决策提供帮助。

  成本低。由于兼具卫星影像的价格和航空影像的快速采集优势,无人机采用高性能自动处理技术,可完成数据的预处理、精加工及镶嵌及高程数据生成,整体数据费用不高,使用成本也相对较低。

  无人机具体应用领域

  水资源调查。传统的水资源调查多以人工的方式进行,既耗费时间、又无法精确地执行相关任务。而无人机可以对监测目标进行快速航拍、巡查,通过大范围、全面搜集信息,提供水利资源调查数据。

  洪涝灾害巡查。洪涝灾害发生后,可利用无人机从空中对受灾区域进行及时巡查,了解当地的地形、地貌、水库、堤防险工险段实时情形。当遇到险情时,无人机也可以克服地形限制等不利因素,快速抵达受灾区域,并实时传递现场信息,监视险情发展,为防汛决策提供准确的信息。

  河流水文监测。无人机可以对相关河流进行实时监控,特别是一些环境比较恶劣的区域,相对于人工,无人机可以更加自如、安全地完成监测任务。而且,由于无人机拥有快速巡查的优势,往往能够及时掌握水文情况,特别是出现大面积的河流污染等严重事件时。

  用于堰塞湖等应急监测。按照历史经验来说,堰塞湖大多发生在交通困难、地理位置较为偏僻的地区,给人工监测带来了诸多挑战。而无人机机动灵活,可对相关险情的分布状况与动态变化等情况进行实时监测,为展开救援、消除隐患提供准确的信息,为科学决策提供依据。

  未来,随着无人机在传感器、精度、续航等方面的技术水平持续突破,在水文环境监测等领域将有望发挥越来越重要的作用,从而为我国水灾害防治、水资源保护和合理开发应用提供关键支撑。