李興亮

（黔西南州水利電力勘測設(shè)計院）

0 引言

所謂低空無人機遙感，就是指在無人機技術(shù)、遙控技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的支持下，對土地資源、自然環(huán)境遙感、空間信息等進行自動采集和智能化分析。將低空無人機遙感應(yīng)用到水利工程測繪中，有著廣闊的發(fā)展前景。

1 低空無人機遙感在水利工程測繪中應(yīng)用優(yōu)勢

低空無人機遙感的應(yīng)用特點主要有以下三點：第一低空飛行，第二航空攝影，第三衛(wèi)星遙感。所以，在水利工程測繪中應(yīng)用低空無人機遙感，可以對云蓋過區(qū)的各種數(shù)據(jù)進行有效的收集。其中，數(shù)碼相機扮演著傳感器的角色，對各種數(shù)據(jù)進行收集，并盡可能地保證圖像質(zhì)量以及高空地面分辨率。另外，無人機遙感平臺還具有較高的適應(yīng)性和較好的移動性，可以不受天氣條件的影響，直接通過控制器來進行無人機的起飛和著陸。

之所以低空遙感系統(tǒng)可以及時傳出和分析遙感監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，是因為控制系統(tǒng)平臺的構(gòu)建，將遠程控制與無線電測試、飛行系統(tǒng)進行了有機的結(jié)合。目前，低空無人機遙感系統(tǒng)在各個行業(yè)的應(yīng)用都十分廣泛，尤其是小型機載遙感設(shè)備，可以對執(zhí)行中的各種數(shù)據(jù)和圖像進行校正，實現(xiàn)無人機測繪精確度的提升。與此同時，低空遙感系統(tǒng)還可以在自動識別圖像的功能下，按照當下水利工程的測繪需求，直接對相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進行處理與檢查。

但是，低空無人機遙感的應(yīng)用還有很多不成熟的地方。例如：其無法使用專業(yè)相機，只能使用普通款式的數(shù)碼相機，就會導(dǎo)致測繪結(jié)果與實際情況存在出入。因為普通相機的穩(wěn)定性得不到較高的保證，內(nèi)方位元素也不能及時確定，所以相機鏡頭很容易出現(xiàn)嚴重的畸形變化，影響測繪結(jié)果的精確度。在這種情況下，為了提升水利工程測繪的精確度，必須要加強專業(yè)相機與低空無人機遙感技術(shù)的結(jié)合。

2 低空無人機遙感在水利工程測繪中的應(yīng)用

2.1 低空無人機遙感在水利工程測量中的應(yīng)用

平面高程控制測量、斷面測量、縱斷面測量、變形測量等均是水利工程測繪中經(jīng)常涉及到的內(nèi)容。如果水利工程測量工作在平原地區(qū)開展，為了滿足水利工程測量的各種需求，可以將經(jīng)緯度測量、水準測量以及全站儀測量結(jié)合起來。如果水利工程測量工作在山區(qū)開展，受到復(fù)雜地形地貌的影響，傳統(tǒng)的測量工具以及衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用就會受到限制。而低空無人機遙感的應(yīng)用并沒有對著陸和起飛提出苛刻的要求，操作人員可以在任一安全區(qū)域進行操作。例如：低空無人機遙感可以在1 000 m以下飛行、在云層下拍攝，且圖像的分辨率可以得到有效保證，而這正是提升山區(qū)水利工程測繪質(zhì)量的關(guān)鍵。

現(xiàn)階段，很多低空無人機都可以在水利工程測繪測量中得到充分應(yīng)用，然后再借助穩(wěn)定多軸云臺航空系統(tǒng)等軟件的功能，將多航空圖進行合理連接，并自動調(diào)整測繪誤差，形成一個相對完整、準確的整體，提升水利工程測繪的精確度。

2.2 低空無人機遙感在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探相比，低空無人機遙感的應(yīng)用可以明顯降低復(fù)雜地形對測繪精度、測繪效率等產(chǎn)生的不利影響，為水利工程的測繪效率以及測繪質(zhì)量提供保證。傳統(tǒng)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用，很難滿足水利工程測繪的實際需求，無法對工程地質(zhì)狀況進行有效監(jiān)測，再加上實際的地質(zhì)勘察中，還經(jīng)常面臨滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的威脅，地質(zhì)構(gòu)造會更加復(fù)雜，如果一味使用傳統(tǒng)的地質(zhì)勘察技術(shù)，將無法有效獲取相應(yīng)的地質(zhì)信息。而低空無人機遙感的應(yīng)用，就表現(xiàn)出了操作方便、安全性高、應(yīng)用成本低等優(yōu)勢，即低空無人機遙感的應(yīng)用可以最大限度滿足地質(zhì)勘察工作的各方面需求；幫助工作人員掌握目標區(qū)域的實際地質(zhì)情況以及發(fā)展規(guī)律；結(jié)合實際情況對搜集的數(shù)據(jù)進行分析，第一時間發(fā)現(xiàn)水利工程施工建設(shè)中存在的不良地質(zhì)，然后針對性制定保護措施，保證水利工程的順利推進。

2.3 低空無人機遙感在工程監(jiān)測中的應(yīng)用

一般情況下，水利工程的施工建設(shè)，對于地質(zhì)條件都有著較為苛刻的要求，單純的基本建設(shè)根本無法滿足水利工程建設(shè)的需求。尤其是針對壩體耐久度的設(shè)計和施工，如果不能滿足相關(guān)標準，那么整個水利工程的使用壽命將會受到嚴重的影響，頻繁出現(xiàn)滲漏等對人們生命安全產(chǎn)生威脅的情況。而將低空無人機遙感技術(shù)應(yīng)用到水利工程的日常監(jiān)測中，就可以在第一時間發(fā)現(xiàn)水庫滲漏的隱患，并根據(jù)水利工程的實際運行情況，采集危險區(qū)域的高清圖像。

2.4 低空無人機遙感在土壤濕度調(diào)查中的應(yīng)用

在水利工程測繪中，土壤中水分的變化也是不可忽視的影響因素，所以對水利工程的水文特點進行有效的研究和掌握非常關(guān)鍵。例如：土壤表層除了對陽光進行反射之外，還可以進行陽光能量的存儲，而陽光的強度也會對土壤表層的顏色以及溫度產(chǎn)生較大的影響，改變土壤的灰度值和含水量。而應(yīng)用低空無人機遙感，就可以憑借其采集圖像數(shù)據(jù)的高分辨率，來幫助工作人員更加準確地把握土壤灰度值，進行土壤水分的測量。

3 低空無人機遙感的發(fā)展趨勢

目前，水土流失問題非常嚴重，受到了國家相關(guān)部門的高度重視。而要想減少水土流失，加強水土保持，就必須要進行水土流失定量調(diào)查。而低空無人機遙感具有動態(tài)化、高效化和經(jīng)濟化的優(yōu)勢，可以作為土壤侵蝕信息調(diào)查的關(guān)鍵方法。因為引起水土流失的因素有很多，所以在應(yīng)用低空無人機遙感的時候，不僅要注重遙感技術(shù)與常規(guī)方法的應(yīng)用，還要考慮地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和計算過程是否便捷、有效。

另外，無人機還可以對目標區(qū)域的低空、低速照片進行拍攝和研究，而拍攝到的照片也可以將目標區(qū)域中的水土流失強度進行客觀反映，幫助工作人員更好地明確土壤侵蝕類型、土壤侵蝕程度、植被與地形管理措施。由此可見，低空無人機遙感，可以應(yīng)用相關(guān)遙感影像信息，對目標區(qū)域的水土流失的特點和發(fā)展規(guī)律進行科學(xué)分析，進而采取有效措施提升水土保持工作質(zhì)量，促進水土保持服務(wù)的全面發(fā)展。

在未來一段時間內(nèi)，低空遙感測繪領(lǐng)域中無人飛行器的應(yīng)用，需要重點注意以下三方面的提升：第一，提升任務(wù)承載能力，確?？梢皂樌財y帶具有一定重量的專業(yè)遙感設(shè)備；第二，提升飛行控制精度，確保后續(xù)數(shù)據(jù)處理的有效性與便捷性；第三，提升系統(tǒng)設(shè)備的適應(yīng)性，確?？梢圆皇艿匦我约皻庀髼l件的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，低空無人機遙感在水利工程測繪中不僅有著十分廣泛的應(yīng)用，還為水利工程測繪領(lǐng)域的發(fā)展提供了全新的思路。加強低空無人機遙感在水利工程測繪中的應(yīng)用，可以憑借其精度以及效率等方面的優(yōu)勢來促進水利工程測繪的發(fā)展，進而為水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展提供保證。所以，要加強低空無人機遙感的研究，進一步提升其在水利工程測繪中應(yīng)用的深度和廣度。