无人机遥感在水利测绘的应用探讨论文_芦安平

无人机遥感在水利测绘的应用探讨论文_芦安平

长江南京航道工程局安庆航道工程处 安徽 246000

摘要:低空无人遥感技术属于一项新型的遥感技术,本文首先介绍低空无人机遥感技术的发展,然后分析无人机低空遥感技术应用特点,主要指出无人机低空遥感技术在水利工程的应用,以便于更好的为我国的水利测绘领域做出贡献。

关键词:无人机;水利工程;应用分析

引言

科学技术的不断发展,现代化技术的不断推进,水利工程在我国现代化农业的作用不容忽视。在水利工程开发中,测绘是整个工程的先行者,提供设计数据以及建设标准,在当前阶段,全站仪的应用、GPS-RTK实地测量对于日益发展的水利测绘已经不能完全满足,无人机遥感测绘具有更为高效便捷以及极大的灵活性,在水利工程的建设、灾害处理、资源开发以及国土监测等相关领域意义非凡,下面针对无人机遥感在水利测绘的要点做简要分析。

1、无人机低空遥感技术发展概述

无人机最早出现在军事领域,后来随着其不断的发展发展到了民航平台中。无人机主要分为三种:固定翼型无人机、飞艇无人机以及旋翼型无人机。飞艇由于在飞行中,对大风和雷雨气候比较敏感,因此稳定性比较差,在航测遥感中应用不是很多。旋翼型无人机由于一般由于电池原因以及速度原因,在小范围监测中使用。固定翼型无人机优势较多,具有较强的抗风能力以及较快的飞行速度,因此稳定性较高,因此在类型以及应用范围上都较为普遍。UAVRS-II低空遥感监测系统属于我国自行研制的一款无人机,中科院自主研发的航空遥感系统,其代表产品为油动长航型无人机,最明显的优势就是航时较长、航程较远、航高较高等,对于大面积的航摄项目应用优势明显。超小型的低空遥感平台使得其反应速度变快以及任务现场可以就近起飞等,其中代表性的系统为美国天宝TrimbleUX5固定翼低空遥感系统。

2、无人机低空遥感技术应用特点

低空遥感平台主要就是满足低空摄影测量数据的获取,无人机低空遥感对于这一需求可以有效的满足,其技术特征主要为以下几点:第一,响应能力较为迅速。主要体现在升空起飞时准备时间较短,操作起来简单便捷,运输较为方便。车载系统对于附近的监测区域可以迅速的达到并进行云下飞行。第二,分辨率影像较高、精度定位较高。通过该系统可以获取超高分辨率的数字影像,精准定位姿态数据,对一些特殊目标,进行多种波段的搭载摄影,包括全色波段、多波段以及单波段等。该技术可以综合整个多种数据以及应用分析,兼容性较强。第三,多种任务设备的应用拓展能力。该系统是小型传感器的一个较好的搭载平台,例如可以搭载高清微型摄像机、合成孔径雷达、探地雷达、热成像仪等装置,这样在监测中就可以扩展其功能,将多种探测需求加以融合。第四,运营成本较低。该遥感系统和其他的遥感系统比较,运营成本、维护以及操作成本都较低。第五,能够满足当前的精度需求。对于该系统而言,不但可以进行航拍,同时还可以对后期的数据进行处理,提升数字图像的精度。

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3、无人机低空遥感技术应用内容

无人机航拍获取的遥感影像以及外业控制测量,通过数据处理,生成一些复合产品以及4D产品,应用十分的广泛,下面针对几种在水利工程中的应用进行分析。

3.1无人机低空遥感在水利工程测绘中的应用

由于现阶段采用的普通航空摄影测绘技术,存在着灵活性差且无法有效获取云下图像的缺点,所以已经无法满足水平工程复测或者监测工作的要求。如果以无人机作为遥控飞行平台,同时在机体上荷载数据遥感设备,充分利用遥感数据处理系统作为技术支持,并将其与3S技术紧密的融合在一起的话,不仅实现了针对目标水域进行观测以及数据快速处理的目的,同时也减少了数据测绘工作人员的工作量,促进了测绘工作效率的有效提升。充分发挥无人机技术测绘遥感系统的优势,快速的获取高分辨率的图像,同时在完成信息数据的前期检测与测试后,根据项目实际需求获取相应比例尺的航空影像资料,确保数字线规划图、数字高程模型、数字正射影像图绘制的顺利完成,为后期工程建设的顺利进行,提供全面的数据支持。另外,水利工程建设在利用无人机遥感图像技术时,可以采取将不同监测时段通过色彩合成的方式,完成针对该时段内水域淹没范围的分析,从而得出准确的水流移动方向和移动速度,为水流工程建设决策的做出提供有效信息。

3.2水利水域动态监测的应用

流域面积随着经济的发展不断的发生着变化,一些河流分布以及面积等都不能准确的反应当前经济态势下的状况,通过无人机低空遥感技术,提升水资源的调查速度,降低了大量的人力财务资源。第一,通过已经调查的水域,通过无人机低空遥感技术,对水域权属界限进行更新,借助处理软件生成地形图,对水域的动态监测类型、权属以及面积,都上传到数据库,建立数据信息资源共享的“省、市、县”水域动态监测数据系统。第二,在水利工程中,对河道提防以及一些非法占用水域的问题,可以动态监测,对于水域的管理以及今后的规划建设,都可以提供直接的影像数据。第三,无人机对于水域监测,可以有效的为今后的航道开发提供依据。

3.3水利工程建设与管理具体应用

第一,在工程测量中可以更好的发挥辅助作用。对于一些面积较小或者是特定水工建筑物的测量中,其野外测绘作业较为困难,地形较为险峻,或者是河道提防等一些大型水利设施的动态监测中,能够起到应有的作用。第二,通过无人机遥感,可以监测水利工程的环境。在水利工程建设中,导致植被发生变化、发生移民问题以及淹没状态,都可以进行反应,起到重要的作用。第三,通过无人机遥感,低潮位的滩涂影像可以获取,并通过既有的数据,将滩涂的发展前景进行分析,更好的进行今后的围垦工作。

3.4水土保持监测的应用

第一,无人机遥感测绘,通过数字化图像将测绘范围内的水土流失状况进行详细的展示,有效的监测水土保持。第二,对于监测区域内出现的崩塌、泥石流等问题,低空无人机可以近景拍摄并检测。

结束语

测绘技术随着市场的需求不断的发生变革,低空无人机遥感技术对于测绘领域意义重大,在水利工程上可以更加精准的监测,为相关人员在决策提供切实可靠的依据,从而更好的降低灾害,为信息化水利建设提供坚实的技术支撑。

参考文献:

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[2]沈洁,汤璞.无人机航空摄影测量在小型农田水利设计地形图测绘中的应用[J].江西测绘,2017(03):22-24+42.

[3]顾莉娟,徐子扬.无人机航测在山区水利测绘中的必要要素[J].毕节学院学报,2014,32(04):96-101.

论文作者:芦安平

论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期

论文发表时间:2018/8/8

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