摘要：无人机按照使用范围可分为军用级、民用专业级和民用消费级。无人机最早应用在军事领域，承担一定的侦察探测与武力攻击功能。随着技术的发展，无人机应用逐渐从军用领域扩展到民用领域，新的技术催生了新的管理模式，河道管理工作也在与时俱进，积极探索无人机在河道管理方面的作用。
关键词：无人机巡查；河道管理；作用
1无人机的发展形式
（1）国际无人机发展形式
最早的无人机可以追溯到1914年前后，英国皇家空军利用无线电技术手段，装备一架小型飞机，装上炸药后将其引导到目标区，用以攻击德军空中和地面目标。该产品被命名为“空中靶标”。目前美国主导世界无人机市场占世界市场的70%以上，在可预见的将来，这一形式仍不会改变。无人机市场仍将由军方拉动。除了军事用途，无人机还有许多其他民用和商业用途，如大地测量、气象观测、城市环境检测、地球资源勘探和森林防火；长航时无人机可以满足农业精耕细作的需要；中、短航程的无人机能用于检查输电线路和管道，还可用于海洋环境研究以及国界线巡逻、搜索和救援。根据具体任务，装备雷达和红外传感器的无人机最有可能用于商业和民用领域。
（2）国内民用无人机发展形式
国内的民用无人机发展可以概括为：加快追赶，合作共赢。随着智能时代的到来，无人机起到的作用也随之增加。我国民用无人机产业发展正显现出广东引领、全国呼应的态势，其中大疆无人机作为国内民用无人机的领先者，在全球消费级无人机的市场份额占比达到70%以上；而专业无人机上，以成都纵横、北京正唐、上海华测等企业为主的无人机厂商也起到越来越重要的作用。
（3）国内民用无人机标准制定
目前，民用无人机产业领域的国际标准化工作主要由国际标准化组织（ISO）归口管理。我国在上世纪80年代就开始尝试将无人机用于地图测绘和地质勘探，但是受限于技术和成本的原因，一直未能大规模的应用。国家《高端装备制造业“十二五”发展规划》和《中国制造2025》提出重点发展航空航天产业。
2无人机巡查系统的应用
无人机系统利用航空技术、网络信息技术、通信技术和3S（遥感、地理信息系统、全球定位系统）技术优势，可以在洪、涝、旱灾害以及突发抢险、水污染监测、水行政执法、宣传报道等方面开展卓有成效的工作。无人机系统具有影像实时传输、可进入高危地区探测、直接成本低、机动灵活等优点。
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2.1传统河道巡查
在传统人工巡查中，工作人员只能沿着河边、在桥上或者是坐船进行巡查、取证、拍摄，但是河流附近环境复杂、树木茂密，行走不便，导致巡河耗费时间长、效率低下，还容易发生危险，且大部分的河流并不能通过坐船的方式进行巡河，就会导致巡查成本较高。
2.2无人机河道巡查
为了提高水质监测的效率、减少人力劳动和能源浪费，无人机河道巡查凭借机动灵活、操作简单、拍摄视野全面、实现功能丰富等特点，在各行各业的巡检中已经逐渐代替人工，实现高效精准的巡检工作。无人机河道巡查可以通过设定航线进行自动化巡查，设定好航点以及高度，无人机便可以沿着路线进行飞行，期间人工可以进行拍摄，或者录制视频。利用无人机技术进行河道巡查，实现空地结合、人机结合、立体交叉的巡河模式。这种巡查方式突破了徒步巡河方式单一，发现问题能力不足的瓶颈，无人机因其机动灵活的起降方式、低空循迹的自主飞行方式、快速响应的多数据获取能力，可以快速获取河道岸上垃圾、河中水草、取排水口、水面污染、河岸违建、水上船屋、桥边堆积物等情况。相比普通的人力巡查，无人机巡查在河道管理中既克服了“流域广、面积大、地形复杂”等诸多因素限制，又能全方位掌握河域的基本情况。
3无人机在河道巡查中数据采集与处理的技术应用
3.1前期准备
无人机数据采集前，需充分收集与巡查河道有关的地形图、影像等资料数据，了解巡查区域河流走向、堤防(护岸)、地形地貌、气象条件以及周边机场重要设施等情况，规划巡查路线、根据气象条件确定巡查日期。到达现场后，对可能影响飞行安全的危险因素进行排查，包括环境风险、人力风险、质量及技术风险，标注飞行航路上的高层建筑、电力线路，跨越的大型建筑、桥梁、高速公路、铁路，尤其是电气化高铁，移动通信塔等对数据链信号有干扰的设施；以及周边区域有无机场、军用设施等敏感区域。
3.2视频拍摄与处理
无人机进行河道巡查拍摄时，尽量选取天气晴朗时进行，能见度5km以上，飞行高度一般控制在相对高度50～150m，以确保足够分辨率，并具体根据现场河流宽度进行调整，保证覆盖范围；无人机飞行过程中，避免急转弯和剧烈抖动。视频拍摄时，利用GPS等定位设备同步采集飞行路径。
视频成果使用非线性视频编辑软件如EDIUS、AfterEffects等，进行部分剪辑，去除无关部分，保留主要航摄目标部分。对原始素材进行初剪、精剪完毕后，确认视频无遗漏，保证发布格式视频的质量，通过视频能够比较明显的分清地物，在保证播放流畅的条件下提高清晰度与真实性。对排查到的疑似违法建筑物进行视频截取，并在视频中对疑似违法建筑物进行跟踪标注处理。
结语
随着科学技术的不断发展，无人机系统在续航能力、自主化水平、可靠性等方面都将获得极大的提升。未来无人机巡查方式将会在河道管理中得到广泛应用，其高效的性能，将有助于水利工程逐步实现精细化管理。
参考文献
[1]李钟群.无人机在水利管理中的应用研究[J].山东工业技术，2018 (17):134-135.
[2]杨林超.无人机飞行安全风险评价研究[J].科技风，2018(20):20.
论文作者:詹文虎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
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