水工测绘中低空无人机遥感技术应用

李兴亮

（黔西南州水利电力勘测设计院）

0 引言

所谓低空无人机遥感，就是指在无人机技术、遥控技术、通信技术、传感器技术等多种技术的支持下，对土地资源、自然环境遥感、空间信息等进行自动采集和智能化分析。将低空无人机遥感应用到水利工程测绘中，有着广阔的发展前景。

1 低空无人机遥感在水利工程测绘中应用优势

低空无人机遥感的应用特点主要有以下三点：第一低空飞行，第二航空摄影，第三卫星遥感。所以，在水利工程测绘中应用低空无人机遥感，可以对云盖过区的各种数据进行有效的收集。其中，数码相机扮演着传感器的角色，对各种数据进行收集，并尽可能地保证图像质量以及高空地面分辨率。另外，无人机遥感平台还具有较高的适应性和较好的移动性，可以不受天气条件的影响，直接通过控制器来进行无人机的起飞和着陆。

之所以低空遥感系统可以及时传出和分析遥感监测到的数据，是因为控制系统平台的构建，将远程控制与无线电测试、飞行系统进行了有机的结合。目前，低空无人机遥感系统在各个行业的应用都十分广泛，尤其是小型机载遥感设备，可以对执行中的各种数据和图像进行校正，实现无人机测绘精确度的提升。与此同时，低空遥感系统还可以在自动识别图像的功能下，按照当下水利工程的测绘需求，直接对相关数据和信息进行处理与检查。

但是，低空无人机遥感的应用还有很多不成熟的地方。例如：其无法使用专业相机，只能使用普通款式的数码相机，就会导致测绘结果与实际情况存在出入。因为普通相机的稳定性得不到较高的保证，内方位元素也不能及时确定，所以相机镜头很容易出现严重的畸形变化，影响测绘结果的精确度。在这种情况下，为了提升水利工程测绘的精确度，必须要加强专业相机与低空无人机遥感技术的结合。

2 低空无人机遥感在水利工程测绘中的应用

2.1 低空无人机遥感在水利工程测量中的应用

平面高程控制测量、断面测量、纵断面测量、变形测量等均是水利工程测绘中经常涉及到的内容。如果水利工程测量工作在平原地区开展，为了满足水利工程测量的各种需求，可以将经纬度测量、水准测量以及全站仪测量结合起来。如果水利工程测量工作在山区开展，受到复杂地形地貌的影响，传统的测量工具以及卫星遥感技术的应用就会受到限制。而低空无人机遥感的应用并没有对着陆和起飞提出苛刻的要求，操作人员可以在任一安全区域进行操作。例如：低空无人机遥感可以在1 000 m以下飞行、在云层下拍摄，且图像的分辨率可以得到有效保证，而这正是提升山区水利工程测绘质量的关键。

现阶段，很多低空无人机都可以在水利工程测绘测量中得到充分应用，然后再借助稳定多轴云台航空系统等软件的功能，将多航空图进行合理连接，并自动调整测绘误差，形成一个相对完整、准确的整体，提升水利工程测绘的精确度。

2.2 低空无人机遥感在地质勘察中的应用

与传统的地质勘探相比，低空无人机遥感的应用可以明显降低复杂地形对测绘精度、测绘效率等产生的不利影响，为水利工程的测绘效率以及测绘质量提供保证。传统地质勘察技术的应用，很难满足水利工程测绘的实际需求，无法对工程地质状况进行有效监测，再加上实际的地质勘察中，还经常面临滑坡等地质灾害的威胁，地质构造会更加复杂，如果一味使用传统的地质勘察技术，将无法有效获取相应的地质信息。而低空无人机遥感的应用，就表现出了操作方便、安全性高、应用成本低等优势，即低空无人机遥感的应用可以最大限度满足地质勘察工作的各方面需求；帮助工作人员掌握目标区域的实际地质情况以及发展规律；结合实际情况对搜集的数据进行分析，第一时间发现水利工程施工建设中存在的不良地质，然后针对性制定保护措施，保证水利工程的顺利推进。

2.3 低空无人机遥感在工程监测中的应用

一般情况下，水利工程的施工建设，对于地质条件都有着较为苛刻的要求，单纯的基本建设根本无法满足水利工程建设的需求。尤其是针对坝体耐久度的设计和施工，如果不能满足相关标准，那么整个水利工程的使用寿命将会受到严重的影响，频繁出现渗漏等对人们生命安全产生威胁的情况。而将低空无人机遥感技术应用到水利工程的日常监测中，就可以在第一时间发现水库渗漏的隐患，并根据水利工程的实际运行情况，采集危险区域的高清图像。

2.4 低空无人机遥感在土壤湿度调查中的应用

在水利工程测绘中，土壤中水分的变化也是不可忽视的影响因素，所以对水利工程的水文特点进行有效的研究和掌握非常关键。例如：土壤表层除了对阳光进行反射之外，还可以进行阳光能量的存储，而阳光的强度也会对土壤表层的颜色以及温度产生较大的影响，改变土壤的灰度值和含水量。而应用低空无人机遥感，就可以凭借其采集图像数据的高分辨率，来帮助工作人员更加准确地把握土壤灰度值，进行土壤水分的测量。

3 低空无人机遥感的发展趋势

目前，水土流失问题非常严重，受到了国家相关部门的高度重视。而要想减少水土流失，加强水土保持，就必须要进行水土流失定量调查。而低空无人机遥感具有动态化、高效化和经济化的优势，可以作为土壤侵蚀信息调查的关键方法。因为引起水土流失的因素有很多，所以在应用低空无人机遥感的时候，不仅要注重遥感技术与常规方法的应用，还要考虑地理信息系统中的数据和计算过程是否便捷、有效。

另外，无人机还可以对目标区域的低空、低速照片进行拍摄和研究，而拍摄到的照片也可以将目标区域中的水土流失强度进行客观反映，帮助工作人员更好地明确土壤侵蚀类型、土壤侵蚀程度、植被与地形管理措施。由此可见，低空无人机遥感，可以应用相关遥感影像信息，对目标区域的水土流失的特点和发展规律进行科学分析，进而采取有效措施提升水土保持工作质量，促进水土保持服务的全面发展。

在未来一段时间内，低空遥感测绘领域中无人飞行器的应用，需要重点注意以下三方面的提升：第一，提升任务承载能力，确保可以顺利地携带具有一定重量的专业遥感设备；第二，提升飞行控制精度，确保后续数据处理的有效性与便捷性；第三，提升系统设备的适应性，确保可以不受地形以及气象条件的影响。

4 结语

综上所述，低空无人机遥感在水利工程测绘中不仅有着十分广泛的应用，还为水利工程测绘领域的发展提供了全新的思路。加强低空无人机遥感在水利工程测绘中的应用，可以凭借其精度以及效率等方面的优势来促进水利工程测绘的发展，进而为水利工程建设事业的发展提供保证。所以，要加强低空无人机遥感的研究，进一步提升其在水利工程测绘中应用的深度和广度。