水環(huán)境監(jiān)測中無人機(jī)的應(yīng)用

水環(huán)境監(jiān)測中無人機(jī)的應(yīng)用

摘要：鑒于在水環(huán)境監(jiān)測工作中無人機(jī)運(yùn)用的研究，本文首先分

析了水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)實(shí)情況，然后對無人機(jī)技術(shù)在各領(lǐng)域運(yùn)用的情況進(jìn)

行了簡單概括，并且闡述了在水環(huán)境監(jiān)測工作過程中無人機(jī)運(yùn)用的優(yōu)

點(diǎn)，最后討論了無人機(jī)在水環(huán)境監(jiān)測中的有效運(yùn)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；水環(huán)境；監(jiān)測；應(yīng)用

水資源是當(dāng)前人們生活與生產(chǎn)過程中的核心構(gòu)成部分，伴隨我國

的迅速發(fā)展，人們生活質(zhì)量不斷提升，中國人口數(shù)量持續(xù)增加，水資

源帶來的問題也在持續(xù)增多。因此，科學(xué)開發(fā)水資源是現(xiàn)階段的主要

問題，而準(zhǔn)確計(jì)算出河流面積與分布情況，是科學(xué)開發(fā)利用水資源的

基礎(chǔ)與前提。伴隨時(shí)間的推移與技術(shù)水平受限，很多河流流域分布和

面積等基本信息已經(jīng)全面反映出了當(dāng)前情況。故此，借助無人機(jī)對水

環(huán)境加以監(jiān)測，了解與掌握水環(huán)境變化情況、河流基礎(chǔ)信息等，可以

促使水資源得到充分利用。

1.水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)況分析

在二十一世紀(jì)，中國很多地區(qū)在進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測的階段，主要是

采用的人工監(jiān)測方式，在對湖泊、河流等水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測工作的工程

中，借助船只收集水樣，接著開展水環(huán)境監(jiān)測方面的工作。盡管這樣

的工作方式沿用較長一段時(shí)間了，可是伴隨中國現(xiàn)階段水環(huán)境惡劣情

況的持續(xù)加速，惡劣類型多樣化，該種人工監(jiān)測技術(shù)已然不能夠適應(yīng)

新時(shí)代發(fā)展方向，不但浪費(fèi)了很多時(shí)間，還不能夠確保最終的監(jiān)測結(jié)

果精準(zhǔn)性。與此同時(shí)，人工監(jiān)測關(guān)鍵是按照監(jiān)測采樣對水環(huán)境展開多

方位分析與探究，在河流中需收集三個(gè)斷面的水質(zhì)，收集以后需要放

半小時(shí)保存樣品，整個(gè)采樣過程花費(fèi)的時(shí)間很長，人力費(fèi)用高。并且,

部分船只是以柴油為關(guān)鍵原料的，在采用中柴油會(huì)給水環(huán)境帶來污染

與破壞，從而衍生出一部分有毒的物質(zhì)，會(huì)對水環(huán)境監(jiān)測工作精準(zhǔn)度

帶來不良影響。倘若在水環(huán)境監(jiān)測工作階段，遭遇水流比較湍急的河

流，那么就會(huì)造成水環(huán)境采樣工作面臨一定的安全問題，對現(xiàn)場工作

者的生命安全有很大的威脅。根據(jù)以上分析，我們可以了解到，在新

時(shí)代發(fā)展背景下，中國在水環(huán)境監(jiān)測工作中還有著各種各樣需要解決

的問題。要想促進(jìn)水環(huán)境監(jiān)測在新環(huán)境下轉(zhuǎn)型成功，提升水環(huán)境監(jiān)測

有效性，有關(guān)工作者必須要合理使用先進(jìn)的信息技術(shù)與科技提高水環(huán)

境監(jiān)測精準(zhǔn)性，合理預(yù)防在水環(huán)境監(jiān)測中可能會(huì)遭遇到的各種安全隱

患問題，繼而讓水環(huán)境監(jiān)測可以給中國水環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。

2.無人機(jī)技術(shù)在各領(lǐng)域運(yùn)用的情況簡述

無人機(jī)是伴隨中國現(xiàn)代科技發(fā)展而衍生出來的一種新技術(shù)，這種

技術(shù)一開始被運(yùn)用來替代人類進(jìn)行強(qiáng)度較高且風(fēng)險(xiǎn)較大的工作，借此

有效保障實(shí)際工作正常進(jìn)行，伴隨著無人機(jī)技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過程中獲

得的效果明顯提升，無人機(jī)被運(yùn)用在各個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域中。在軍事行業(yè)

中，無人機(jī)監(jiān)測技術(shù)大部分進(jìn)行的是那些危險(xiǎn)系數(shù)很高且四周環(huán)境惡

劣的任務(wù)，無人機(jī)的靈活性很強(qiáng)，能夠在一定程度上降低人員傷亡率。

在消防抗災(zāi)行業(yè)中，無人機(jī)同樣獲得了充分的運(yùn)用，無人機(jī)技術(shù)在高

空中配上精度高的電子眼，可以快速判斷出事故出現(xiàn)的具體位置。在

拍攝行業(yè)中，無人機(jī)技術(shù)的視角相當(dāng)獨(dú)特，故而在拍攝環(huán)節(jié)中可以捕

捉到全景畫面。在電子巡檢領(lǐng)域，無人機(jī)職業(yè)是一種非常成熟的職業(yè),

在巡檢的時(shí)候需要在無人機(jī)上攜帶紅外傳感設(shè)備與攝像頭，如此一來

能夠有效查看部分輸電線有無接觸不良的現(xiàn)象。無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)方

面運(yùn)用甚廣，農(nóng)民采用無人機(jī)進(jìn)行噴灑農(nóng)藥與種子的工作，可以有效

節(jié)省百分之九十左右的用水量與百分之五十的藥劑用量，同時(shí)功率是

人工的60倍，比拖拉機(jī)高出5倍。如此看來，無人機(jī)技術(shù)在運(yùn)用中

獲得的效果甚好，與此同時(shí)操作過程簡單靈活，無人機(jī)在新時(shí)代獲得

了快速發(fā)展。在水環(huán)境監(jiān)測環(huán)節(jié)，運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行工作的過程中，有

關(guān)工作者需要增強(qiáng)對無人機(jī)的了解與認(rèn)識(shí)，掌握無人機(jī)操作關(guān)鍵點(diǎn)與

需要注意的問題，綜合水環(huán)境監(jiān)測工作需要正常開展工作，繼而促使

無人機(jī)可以在水環(huán)境監(jiān)測過程中發(fā)揮出最大效用與價(jià)值。

3.在水環(huán)境監(jiān)測中運(yùn)用無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的無人機(jī)運(yùn)用是一種新的技術(shù)，可是其通過效率

高與費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展快速，現(xiàn)階段關(guān)鍵用在環(huán)境應(yīng)急與大氣環(huán)境

指標(biāo)監(jiān)測中等。因?yàn)閮?nèi)陸水體環(huán)境較為復(fù)雜、水域面積小、污染類型

多樣化，對于數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求很高，無人機(jī)在水環(huán)境監(jiān)測過程中有著

非常好的應(yīng)用前景，擁有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，益于提高監(jiān)測工作質(zhì)量。

一部分河流河床較低，沿岸淤泥沉積，監(jiān)測工作人員不能夠精準(zhǔn)采集

水樣，使用無人機(jī)采樣就能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)采集水樣，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)

度、完整度以及代表性。第二，無人機(jī)在水環(huán)境監(jiān)測工作中運(yùn)用有很

高的安全系數(shù)。在水環(huán)境監(jiān)測中運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)采樣，可以大大提升

水環(huán)境監(jiān)測工作安全性，有關(guān)監(jiān)測工作人員無需乘坐船只到監(jiān)測點(diǎn)，

僅僅需要在監(jiān)測點(diǎn)岸邊操作無人機(jī)就能夠做好水樣采集工作。工作過

程中十分方便快捷，面臨的風(fēng)險(xiǎn)小，相關(guān)工作者能夠在安全的情況下

進(jìn)行水樣采集，提升了水環(huán)境采集安全性。第三，水環(huán)境監(jiān)測中運(yùn)用

無人機(jī)可以防止出現(xiàn)二次污染。相關(guān)工作者在采集水樣的過程中，通

常會(huì)由于船只在運(yùn)行中產(chǎn)生的燃料與廢氣對水環(huán)境帶來二次污染，比

如在船只中的柴油通過燃燒后會(huì)出現(xiàn)二氧化碳或者別的有毒物質(zhì)，對

水環(huán)境帶來的影響較大，倘若船只在運(yùn)行中柴油發(fā)生漏油的問題，就

會(huì)導(dǎo)致水面油類污染?？墒菬o人機(jī)運(yùn)用的是清潔能源的電能，在水環(huán)

境監(jiān)測工作中不會(huì)對水環(huán)境帶來再次污染的問題，工作過程環(huán)保節(jié)

能。第四，水環(huán)境監(jiān)測中運(yùn)用無人機(jī)可以大大提升監(jiān)測效率。相關(guān)工

作者在水環(huán)境監(jiān)測中采用無人機(jī)開展工作的過程中，能夠攻克地形與

地勢的問題。無人機(jī)在工作中能夠直達(dá)監(jiān)測點(diǎn)，與此同時(shí)無人機(jī)采集

好水樣以后，能夠在岸邊靜置水樣，可以節(jié)省采樣時(shí)間，給后期水環(huán)

境監(jiān)測留下很多時(shí)間，提升水環(huán)境監(jiān)測效率。第五，水環(huán)境監(jiān)測中運(yùn)

用無人機(jī)能夠有效減少工作成本。工作者在過去對河流等水環(huán)境監(jiān)測

的過程中，通常要租借船只，一個(gè)斷面所需時(shí)間為三小時(shí)，整個(gè)船只

在運(yùn)行中燃料耗費(fèi)大，在無形中提高了監(jiān)測成本?？墒?，伴隨無人機(jī)

在水環(huán)境監(jiān)測過程中的有效運(yùn)用，無人機(jī)性價(jià)比高，與此同時(shí)無人機(jī)

能夠重復(fù)利用，可以降低水環(huán)境監(jiān)測總體成本。

4.水環(huán)境監(jiān)測中無人機(jī)的運(yùn)用探索

(1)加強(qiáng)水資源調(diào)查與管理在過去的水資源用地信息管理、基本

情況調(diào)研與巡查成圖過程中，大部分使用的是人工調(diào)查方法，有關(guān)工

作者攜帶攝像頭，站在地勢高處拍攝河流或者湖泊，使用乘船的方式

調(diào)查水環(huán)境面積。通過該種方式無法迅速精準(zhǔn)的開展調(diào)查工作，故而,

在開展調(diào)查與管理工作的過程中，需要發(fā)揮出無人機(jī)的重要作用，借

助無人機(jī)對需要調(diào)查的區(qū)域展開航拍和監(jiān)測等。無人機(jī)能夠在短期內(nèi)

大范圍飛行，同時(shí)開展巡查工作。因此，能夠在快速的時(shí)間內(nèi)了解到

水資源基礎(chǔ)信息。無人機(jī)能夠經(jīng)過航拍測繪，掌握地面水環(huán)境基礎(chǔ)信

息與調(diào)查結(jié)果，人員能夠經(jīng)過無人機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，全面分析水環(huán)

境情況，在后續(xù)借助科技制作成電子版效果圖，構(gòu)成有效的水資源巡

查圖。運(yùn)用無人機(jī)能夠大大提升工作質(zhì)量與效率，為水資源充分開發(fā)

與利用提供幫助。(2)開展水環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測在過去的水環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測

工作過程中，有關(guān)工作者必須要攜帶攝像頭拍攝水庫浮標(biāo)。與此同時(shí),

從里面獲得水位詳細(xì)信息，并且有關(guān)工作者會(huì)使用乘船的方法實(shí)時(shí)監(jiān)

測河流的情況。在水環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作中，倘使水環(huán)境受到大面積污

染不能夠得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，繼而將工作效率拉低。在這樣的狀況

之下，需要科學(xué)運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)對水環(huán)境情況展開動(dòng)態(tài)監(jiān)測，特別是

水庫邊緣地區(qū)地形崎嶇，環(huán)境惡劣的地區(qū)。無人機(jī)能夠不受環(huán)境與地

形情況所干擾，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確做好監(jiān)測方面的工作。經(jīng)過及時(shí)監(jiān)測河流上

下游，能夠在短期內(nèi)掌握水文實(shí)際情況。大面積受污染的水環(huán)境，無

人機(jī)也能夠借助自身優(yōu)點(diǎn)，巡查和監(jiān)測污染的水環(huán)境，掌握水環(huán)境數(shù)

據(jù)信息。（3）合理分析自然災(zāi)害情況在過去洪澇災(zāi)害出現(xiàn)以后，很多

實(shí)用直升機(jī)在受災(zāi)區(qū)上方，拍攝洪水覆蓋范圍與受災(zāi)實(shí)際情況。每一

次面臨大范圍干旱缺水情況的時(shí)候，對于各區(qū)域的定損工作一般情況

下使用人工定損方式，造成定損工作效率不高。水環(huán)境警戒一般使用

人工乘船方法，展開水深劃分工作，同時(shí)不具備有關(guān)鳥瞰圖提供參考。

該種工作方法在洪澇災(zāi)害出現(xiàn)的過程中無法快速做出反應(yīng)，與此同時(shí)

人工拍攝出來的照片與鳥瞰圖清晰度與立體性相比差距較大。一般情

況下，洪澇災(zāi)害出現(xiàn)以后，受損情況十分嚴(yán)重，使用人工定損方式工

作任務(wù)繁重，效率也不高。故而，當(dāng)洪澇災(zāi)害出現(xiàn)以后，需要合理運(yùn)

用無人機(jī)在受災(zāi)地區(qū)展開迅速的巡查和監(jiān)測。無人機(jī)不會(huì)遭到地形與

地貌等影響，可以迅速到達(dá)受災(zāi)區(qū)，實(shí)時(shí)傳出受災(zāi)區(qū)情況，給有關(guān)防

汛工作提供有效的數(shù)據(jù)。無人機(jī)也能夠運(yùn)用于抗旱中，在人員展開實(shí)

地勘察過程中，減少人員工作任務(wù)量。無人機(jī)能夠掌握各地區(qū)水量儲(chǔ)

存情況，繼而合理開展調(diào)水工作，給抗旱工作提供有效的幫助。再者,

可以掌握河流等水環(huán)境的水位變化情況，能夠迅速對水環(huán)境警戒線與

水資源情況加以檢測分析，構(gòu)成分辨率較高的影像，繼而提升工作質(zhì)

量，給人員提供幫助。

5.結(jié)束語

總而言之，無人機(jī)是一種全新的技術(shù)，在水環(huán)境監(jiān)測中運(yùn)用甚廣。

無人機(jī)的有效運(yùn)用提升了工作質(zhì)量與工作效率，給有關(guān)工作者帶來了

便捷性。無人機(jī)不會(huì)受到時(shí)空與地理?xiàng)l件等因素所影響，對水環(huán)境展

開實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)時(shí)傳遞出有效的數(shù)據(jù)信息。伴隨我國迅速發(fā)展，科技

的持續(xù)進(jìn)步，無人機(jī)有關(guān)技術(shù)也在持續(xù)改善與創(chuàng)新的過程中。無人機(jī)

將會(huì)在水環(huán)境監(jiān)測中充分運(yùn)用，進(jìn)而發(fā)揮出最大價(jià)值與效率，給人們

工作提供幫助。

【參考文獻(xiàn)】

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