水利工程職稱論文無人機技術測量

　　本篇水利工程職稱論文分析水利水電工程應用無人機技術測量 ，水利水電工程需要克服復雜的地形地貌環境，人工進行相關事項的測量越來越不符合實際的需求，無人機以其高機動性、實效性、全時性，為工程測量提供了重要的技術支撐，不僅有助于提供第一手的全面信息資源，也有助于降低成本提高工程的經濟性。隨著信息技術的發展，無人機的性能必將得到更人性化的升級，對水利水電工程而言，其數據監測的實效性也必將更進一步。

　　《水利水電科技進展》是由河海大學主辦的中國科學引文數據庫(CSCD)核心期刊、中文核心期刊、中國科技核心期刊、RCCSE核心期刊，近年來已連續多次獲全國水利水電系統優秀期刊、華東地區優秀期刊、江蘇省優秀期刊等稱號。該刊為雙月刊，是以反映水利水電科技進展和動態為主的科技期刊。其主要任務是報道國內外水利水電建設的新理論、新技術、新成果、新經驗，為我國水利水電工程建設及運行管理服務。

　　摘 要：在信息化時代數據爆炸的今天，對信息實時性的掌握成為諸多行業優化發展的重要基礎。水利水電工程對地形、成本、精度的要求越來越高，傳統的工程測量技術應付高精度、實時性的數據信息采集工作具有一定的棘手性，無人機以其機動靈活、高分辨率、低成本、高時效等特點，在遙感測量方面具有無可比擬的優越性。本文分析了無人機技術的原理、特點，探討其在水利水電工程測量方面的應用前景。

　　關鍵詞：水利水電 無人機 技術測量

　　無人機是通過地面遠距離無線遙控和機載計算機遠程控制系統進行操控的不載人飛行器，具有設計結構相對簡單、飛行靈活、運行成本低等特點。隨著信息化技術的發展，無人機技術也在多個行業得到了運用發展，如快遞運輸、遙感測量等，其較為全面的成像技術、精準的數據測量，相關應用也得到了社會的廣泛關注。探討無人機技術在水利水電技術測量中的應用，有助于克服相對復雜的地形地貌，實現數據的全面覆蓋，提高數據的精準性，具有積極的現實意義。

　　1.無人機技術概述

　　無人機，簡言之就是無人駕駛的飛機，英文縮寫“UAV”，是利用無線電遙控設備和系統程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機實際上是無人駕駛飛行器的統稱，從技術角度定義觸發可以分為：無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器等多種機型。

　　1 . 1無人機的工作原理

　　無人機機體通常偏小，由機體、飛機控制系統、數據鏈系統、發射回收系統、電源系統五大主體部分構成，飛機控制系統是無人機飛行控制的關鍵，是飛機的“心臟”;數據鏈系統主要功能是準確傳輸遙控的指令，保障數據信息在控制人員與無人機之間進行高效、有序的實時傳輸;發射回收系統是確保無人機可以順利飛抵標準高度及安全返回，實現重復使用的系統保障。無人機不同的機型，其功能也有所差別，無人直升機、無人固定翼飛機、無人多旋翼飛行器特點如下表所示。

　　1 . 2無人機特點

　　無人機是近年來在民用領域引起廣泛關注的適用性較強的科學技術，是飛行、遙控、遙測與計算機技術的完美融合，較之于傳統的測量手段，具有明顯的優勢。

　　1.2.1數據信息精度高

　　無人機在軍用領域具有較多的經驗，民用領域應用時間短且多是低空飛行，高度一般在50～1000m左右，對于地形地貌的圖像捕捉屬于近景測量，精度屬于亞米級別，測量范圍在0.1～0.5m之間。

　　1.2.2機動、實時、高效

　　無人機因其較低的飛行高度，不受傳統飛行器航空管制的約束，而且受天氣的影響較小，機動性高，可以全天候接受飛行任務。相較于傳統的人操控飛行器，無人機成本較低，攜帶的攝影器材成本也不高，可以進行低空全景的數據采集，有效降低成本的同時提高了數據信息的采集效率。

　　1.2.3安全、靈活

　　無人機對于起降場地沒有特殊要求，適應性極強，運行操控準備時間也較短，控制人員通常在經過短暫培訓后即可以進行無人機操作。同時，無人機不需要人員進行實機機體內的操作，在天氣條件惡劣的時候也可以進行測量作業，而且可以避免相應的人員傷害情況，安全性高。

　　1.2.4全方位測量

　　無人機對于數據信息的采集可以實現高精度的要求。無人機通常攜帶高精度的成像設備對地面影像進行采集，也可以進行垂直或者斜影拍攝，通過垂直的拍攝行程地形的平面數據，對地形、建筑物進行低空多角度的拍攝獲取高分辨率的紋理影像，實現了對地貌進行全方位的數據采集。理論而言，三顆遙感衛星即可以實現對全球地面的全覆蓋，通過與衛星遙感技術的結合，可以限度擴大無人機測量的范圍。數據信息也是通過衛星或者地面信息站點進行傳輸，對地形的全方位數據采集，有效的解決的遙感技術與傳統航測技術對于地面復雜地形的遮擋問題，實現了優勢的互補及數據的全方位采集。

　　2.無人機技術在水利水電工程測量中的應用

　　水利水電工程需要在地形條件較為復雜的區域施工，對地形測量數據的精準性是工程設計優化的基礎，更是工程有序、安全進展的重要保障。在工程測量中，人為測量方式受地形地貌的限制較大，衛星遙感在小面積的數據精確性方面又有不足，與傳統的航空測繪作業活動相比，無人機具有機動靈活、反應迅速等諸多優點，是 DEM數據獲取的一項重要手段，能夠填補通用航空在小面積、大比例尺攝影測量方面的空白，實用性較強。

　　2 . 1數據信息實時性

　　水利水電工程建設涉及生態環境、動態數據監控等多個方面，無人機數據信息的高效、高精等實時性特征對于及時把握第一手的工程現場數據信息具有重要作用。利用無人機，搭配空間信息技術，有效結合中低空無人機遙感測量數據與衛星空間技術的大范圍數據信息，可以實現對工程周邊環境的全覆蓋，建立科學的工程設計，及時發現工程中存在的問題或者引起周邊水土資源的變化，采取切實有效的優化措施，提高工程建設使用中的實效性。

　　2 . 2實現科學的水域動態監測

　　水利水電工程對區域內的生態環境具有重大的影響，需要對水文信息進行動態的檢測，掌握及時有效的數據，綜合全面的分析環境影響。區域內的水文信息每時每刻都在發生著變化，依據傳統的統計數據顯然不具有時效性，無人機的遙感測量技術可以實現對水文信息的實時采集，通過高精度的影像收集設備，經過對比分析呈現出水文環境的變化，不僅有助于降低人力、物力測繪成本，也有助于提高監測效率。通過全民水域基礎數據信息的收集，依據科學的信息處理流程，對分區域的水文信息匯集成像，準確獲取不同區域水文信息的面積、類型、權屬及分布，建立切實有效的不同部門的聯合機構，構建水域動態數據的檢測及管理機構，既保障水利水電工程的順利運轉，更保障生態環境的平衡。

　　2.3促進防汛工作開展

　　2004年7月，無人機遙感監測技術應用于暴雨引起的廣西桂平市蒙圩鎮洪澇災害調查，第一時間獲取了洪澇區、退水區、非洪澇區等信息的遙感圖，為抗險救災提供了重大幫助，這也是我國首次利用自控無人駕駛飛機對洪澇災害的遙感監測的紀錄。無人機的高機動性、低成本、數據影像收集快速、高效性，是空間數據收集的重要方式。水利水電工程在提供電力資源的同時，也是調節水流、防汛抗旱的基礎工程保障，在日常的防汛檢查中，無人機可以有效克服交通不暢、地形條件惡劣的影響，全時、全方位的進行滯洪區的水域環境監測，立體化的查看水庫、敵方等險工險段，為管理控制人員提供第一手的信息資料，有助于形成更科學、合理的管理系統。同時，無人機機體小，便于攜帶，對其降落場地也沒有特殊要求，一旦發生洪險，人可以在安全區域進行操作，無人機進入出險區域，有效的降低了人身傷害的風險。

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