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水利作业痛点

我国是一个自然灾害类型多,发生频率高的国家。随着经济发展和人口增长而引起的生存环境的恶化,又影响和加剧了自然灾害的发生频率和波及的范围。尤其是近年来水灾害的频繁发生,致使国家财富和人民生命财产受到重大损失。 近年来,水资源污染越来越严重。目前我国水质监测主要依靠人工监测和无人船监测,人工监测需要实地采样,周期很长且需要消耗大量人力物力。目前出现的水质监测船也有一定缺陷,如在水面收到严重污染或有大量漂浮物使无人船会受到阻碍和污染,但基于无人机技术的水质监测采样,较好的弥补了上述缺陷,且有助于水质监理的高效化和精确化,提高了水质监测的信息化水平,并达到水质监理监测自动化、信息化和现代化的目的。

水利无人机的应用特点

传输速度快

在科学技术发展水平进一步提高的社会背景下,无人机技术日渐成熟,并且在实际应用过程中表现出影响传输速度快、能够深入高危地区、机动灵活的特点,在低空采集方面发挥着重要的作用,能够为低空卫星遥感数据和航空卫星遥感数据提供有效的补充。一般情况下,在我国水利管理工作中应用无人机技术,表现出明显的技术优势。

提高管理时效

在借助无人机技术开展水利行业水政监督工作的实践探索中通过无人机技术的应用对档案数据信息进行完善,能够促进水利管理工作的优化开展,提高管理时效。如在积极建设大型涉水基础项目的过程中,由于项目涉及到的范围较广,人力监管难度大,水利管理部门就可以使用无人机技术针对施工工作进行监管,促进监管工作的落实,并及时向工程施工部门反馈相应的信息,为施工部门的合理施工提供有价值的指导。

水利无人机应用案例

无人机用于水污染检测

2007年5月、6月江苏无锡太湖水面蓝藻大面积暴发,严重污染了无锡自来水水源,对无锡人民的饮用水安全构成巨大威胁。 为了对蓝藻漫延情况进行全方位掌握,国家气象总局使用无人机对太湖敏感地区的一定区域范围进行连续空中拍照,取得了太湖无锡区域水面蓝藻暴发的宝贵资料,为下一步如何整治太湖蓝藻取得了重要的参考资料。

2010年8月,位于吉林市永吉县经济开发区的新亚强生物化工有限公司和吉林众鑫集团库房被冲毁致使库中存放的原料桶和空桶,经温德河进入松花江。吉林环保厅在化工桶冲出的当晚连夜制定了无人机应急监测方案,在松花江哈尔滨段上游的肇源、二松口、朱顺屯三个监测站,将手工监测和自动站监测结合,监测相关数据,使无人机遥感对治理河道安全保障、清污治理提供了有力的决策结果。

无人机用于洪涝灾害监测

2012年,我国洪涝台风灾害频发,长江和黄河上游干流分别出现5次和4次洪峰,三峡水库迎来建库以来最大洪水,6个强台风或台风在一个月内集中登陆。随着工业化、城镇化加快发展以及全球气候变化影响加剧,我国防洪减灾工作面临新的挑战,必须进一步巩固和完善防洪保安体系,从整体上提高抗御洪涝灾害的能力和水平,无人机在洪涝灾害监测中起到了关键的作用。近几年来无人机多次对洪涝灾害进行了监测,为防汛部门提供了许多有价值的洪涝灾害信息。比如在2012年6月中旬,台湾行政部门利用无人机对灾区进行监视。据当地媒体报道,无人机被派往因暴雨发生洪灾的地区进行灾情监测,并且把实时情况下搜集的资料迅速传往台湾的救援队总部,从而使得有可能对险情恶化地区采取应急措施。

无人机用于江湖及河道监测

无人机以及搭载的遥感数据采集、接收和处理等软硬件,通过虚拟现实、地理信息系统、遥感等技术手段的集成应用,可以对湖泊水库,河流河道的有关信息进行快速获取,为水利部门及环保部门提供方便、快捷、多角度的监控信息。

无人机用于冰凌应急监测

我国黄河流域每年都要遭受冰凌的危害,这是由于黄河流经内蒙古河段,在春季河流融冰时,上游溶解的冰块流动到仍然冰封的下游河段,形成冰坝,河水壅塞,抬高水位,形成凌汛。目前,我国排除凌汛的方法主要是利用空军轰炸机,用重型炸弹对黄河凌汛地段阻塞河道的冰坝进行破除。由于轰炸后的河段冰层大面积破裂,河道水流迅速加快,利用人工上冰探查炸弹落点十分危险。为了及时、准确地掌握黄河内蒙古段凌情、冰坝位置和轰炸效果,采用无人机进行应急监测,可以为排除黄河凌汛险情提供技术支持。无人机对黄河河道冰凌航拍,具有稳定性好、起降灵活、安全性高、实效性强等优势,同时利用无人机遥感影像进行凌汛险情调查与堤防病害识别,具有人力成本低,时间快,复查周期短,可以迅速发现或更新凌汛险情及堤防病害的发生、发展和变化情况等优点。

无人机用于堰塞湖等应急监测

堰塞湖是由火山熔岩流,冰碛物或由地震活动使山体岩石崩塌下来等原因引起山崩滑坡体堵截山谷,河谷或河床贮后水而形成的湖泊。很多情况下,由于地震堰塞湖堵塞了正常河道的水流,会造成堰塞湖区内的水位不断升高,水体的渗流压力会逐渐增大,并且堰塞湖的堵塞物不是固定永远不变的,它们也会受冲刷、侵蚀、溶解、崩塌等等。一旦堵塞物被破坏,湖水便漫溢而出,倾泻而下,形成洪灾,极其危险。比如,1933年叠溪大地震时发生了堰塞湖溃决,当时的灌县(现在的都江堰市)两岸建筑全部毁坏,死亡5000人左右。再比如在2008年的“5·12”大地震,造成了众多山体滑坡、河道堵塞,形成了多个堰塞湖,如同多个定时炸弹,时刻危及人民的生命安全。

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