摘要:无人机在低空范围内可构建低空摄影测量系统,其利用遥感技术平台,在工作中集中体现了其灵活、机动性强、对指令和突发状况迅速能做出反应的突出优势,平台搭建条件要求低,非常适合在中小城镇设置是在乡镇农村也能迅速搭建并为其提拱满足测绘需要的保障服务,这也顺应了进一步建设和深化社会主义新农村的发展需求。建立测量网络也是为我们在小面积、大比例尺航空摄影的内需。
关键词:无人机技术;水利工程;应用
前言:近年来我国自然灾害频发,全国多地发生干旱和洪涝灾害,给人民人身财产安全带来了严重威胁,无形中也增添了城市建设的负担。当今经济发展所需求的电能源需求量也有一个量级的提升。如何有效预防自然灾害带来的破坏以及如何有效供给电能源,我们国家选择加大力度投入水利工程项目,水利工程在抗旱抗洪起到了决定性作用,在规划建设中,中小型水利工程可以连通小乡镇或小型城市水源,为其提供应急的抗旱水源,相应的可以做储水,缓解周边用水量的压力。配套设施的建设必不可少,水利工程的建设需要大量的前期工作,主要体现在建设地址的测量,项目用地以及灌水范围的规划预测量。当地居民需要转移的范围规划与测量,坝址控制测量等等,这些数据的掌握与处理是跟居民的利用密切相关。但是项目成本也要控制在可接受范围,这就要强调测量精度问题。在无人员实地参与测量的情况下,无人机可以出色完成测量任务,完全不受危险地势地貌条件的限制,这也就无形中避免了自然条件对工作人员人身威胁,可以远程操控其在不易达到的地方进行监测和探查。小巧的机身和较为轻的体型可配备旋翼,使其悬停在空中对目标物体进行全方位多角度稳定的图像信息进行采集,特别是对重点测量目标可以获取大量有用信息,其效率极高,容错率大所以其耗时少。
1无人机技术在水利工程中的作用
卫星侦察机航拍会遇到云层遮挡受天气影响巨大,拍摄出来的画面质量不够稳定,目标区域信号采集出现断档设置错误,而无人机在低空飞行正好完美规避了这一点缺憾,且其超高的机动性可对信息采集不足的地方进行多次测量,相应的容错率也有很大提升,节约工作时长。常规采集手段在成果方面收到很多硬件方面的限制,例如所采用的传感器性能,目标附近航空平台搭建情况等影响。而且一般监测在成像效果方面不总是那么理想所花费的寂静成本也比较高昂。相比之下对于小范围遥感探测,小型无人机可以完美胜任,主要优势在于所消耗经济成本低廉,无需人员实际驾驶,采取手段和设计相对简洁,可以在一定区间内快速高效且清晰地获取地表画面等信息,有效推动了遥感航空的发展是对其微小细节的有力补充。主要体现在下列方面:以往探测设备一般是侦察机和卫星等,这些成像一般成像角度局限,受天气影响较大,相比之下无人机成像效果就趋于多样化,不光拘泥于正投影,还可以通过操纵对物体多角度采集数据,对其形貌特征有一个整体把握,这样就可以还原本体,建立起三维模型。且在低空工作时会规避云层等影响,这样就可知在较近的距离下越接近物体越容易采集比较清晰的图像信息;另外无人机起降要求很低,一般条件就容易满足,灵活方便,操作简便易学易上手。
2基于无人机技术的水利工程应用途径
2.1对洪涝灾害受灾地区受灾情况的探查。
我国宝岛台湾在2012年时利用无人机探查了洪灾地区的受灾情况,并返回信息使得救援部队能及时精确地到受灾地区展开营救救灾,并向受灾地区及时投放了物资,传达了灾情后行政部门做反应遏制了灾情恶化。
2.2各种污染源的影响
我国内陆淡水湖近年来污染严重,在2007年5月份无锡市太湖发生了严重的水污染问题,作为居民饮用淡水的主要来源的太湖水,受到了蓝藻的侵蚀,使得人民饮水陷入危机。气象局决定使用无人机在太湖上空采集了图像信息,经过分析了解到蓝藻的泛滥范围和蔓延方向,为下一步采取措施治理提供了重要的参考资料。
2.3保护江河湖到方面
如2010年吉林市的河道安全和排污清理等就是利用无人机遥感监测获取的资料采取的对策,结合以往监测数据和自动站相关设施有效治理了污染问题。
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2.4对于江湖河道信息需要保持实时更新保持近期数据的有效性
这些信息包括,地理信息,位置信息等,这些相关信息是环保局以及水利部分都需要的,而无人机技术正好为其提供了快捷的多角度的监控信息。利用遥感监测技术,加载数据采集处理器,通过地貌系统,虚实结合等技术的应用完成。
2.5堰塞湖等应急情况
一些一手的信息和科学依据都是由无人机采集用于救援和清楚隐患,这些堰塞湖多发区都是一些偏远不易到达的地点。在2008年5月在汶川地震后要整治,需要了解其分布情况和变化情况,就是利用无人机有效执行。
3无人机应用的几个方向
3.1工程测绘
由于工程上要求精度很高,所以要达到标准要求需要提高基础设施建设,在绘制成图的范围内要布设控制点,对于高精度测量需不少于20个控制点且必须都要是平高点。布设的一般原则为:首先肯定要满足gps的观测需求;其次为了能获取高清晰度的像控点目标的影像资料,要使像控点所在位置高程在较小的范围浮动;获取的图像需经过后续调整,后台会进行纠正程序对图像进行分析和补偿,所以控制点要远近兼顾,远景和近景必须保证各一张;最后对位置摆放还有一定要求物中心交角良好,选址要在线状地物的交叉点。
3.2环境监测
在环境监测方面对于实体都是立体,所以要获得其全方位的信息,必须以点线面的比较全面的方式进行标注识别并记录,这样采集的图像数据可以分层存放并根据具体部位和分类进行判读,在研究判定期间遇到的疑问和无法识别的地形要素可以从其他层次加以补充破解。这样就可以建立完整的影响模型在无人机航拍留下的参照辅助材料。
3.3航空摄影
对于低空航空摄影,尤其是外业测绘,其工作过程中会遇到灌木等植被需要清除,且要加密处理一些高程点,获得以上信息后会利用较为综合的判读调绘法,一般流程为:判读调绘、检查核实野外目标、调查和定性,最后在进行还原清绘。集中体现了无人机在航测成图的精确程度,这些都能满足工程基本需要。
3.4水土保持
一直以来水土流失问题都是我国发展与环境保护希望首先解决的课题。由于经济发展需要,资源不合理开发与利用,盲目无知的对大自然的消耗使得本就不利于水土保持的自然地理环境不断恶化。水利工程在水土保持方面有重要作用,一方面水利工程在一般情况下占地面积较大,体量规模很大,另一方面水土保持需要不间断的跟踪数据并调查流失情况进行统计,数据信息量较为庞大,全靠人力无法全面彻底实时的获取数据,且无法保证人员的安全性,这时无人机就发挥了其高机动的特性。利用无人机搭载遥感技术,结合多镜头图像采集,可以对信息进行初步的筛选和计算,由于突然侵蚀过程原因比较复杂,自然因素和人为影响破坏影响相互作用间情况一般相对复杂,需要一定的参考数据以及特定算法,根据当地土质土壤信息和侵蚀参数进行定量计算,经过GIS计算与数据存储,再回传给控制中心,加以其获取的丰富的图像信息,工作人员就会水土流失现象进行一个整体把握,对当前情况合理评估,并对发展趋势进行科学预测提出相应的治理措施,以保证治理科学有效。
4结论
随着无人机航摄技术以及相关配套设施采用的技术不断提升,自身能达到的条件和要求也越来越高,高分辨率成像和CCD快速成像绘图等都越来越有效率,相应的时效性也逐渐提升。甚至完成实时通讯如采集视频后,实时将影像数据同步传回就地补充采集,结合雷达和卫星设备可以获取更为高品质的画面。所以整体来说就水利工程而言,无人机的监测技术拥有着有力的发展后劲和前景。
参考文献:
[1]吴波涛,冯琦.无人机航测在大型水利工程中的应用[J].长江科学院院报,2017,3.
[2]杨娟娟.无人机航测在大型水利工程中的应用[J].万方数据,2017.
论文作者:梁园春
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/11
标签:无人机论文; 水利工程论文; 信息论文; 测量论文; 遥感论文; 技术论文; 情况论文; 《基层建设》2018年第23期论文;