河道管护中的无人机倾斜摄影技术应用浅析

裴学军，陈金剑，周迎奎

（山东省利津县水利局，257400，东营）

一、河道管护现状及问题

河道作为水利工程中极其重要的组成部分，在管护方面面临一些相对突出的难题，一方面河道线长、面广，地理位置相对较偏僻，环境艰苦，交通不便；另一方面河道沿线村庄多，容易出现危害河道工程安全的案件，管理难度非常大。以山东省利津县河道管护状况为例，该县历来重视河道管护工作，也取得了良好的效果，但是随着经济社会的快速发展，河道管护中暴露出一些新问题，当前管护模式的时效性愈发受到考验。根据河道管护中存在的问题，建议利津县结合工作实际，加大对无人机倾斜摄影技术应用于河道管护的探讨。

二、无人机倾斜摄影技术特点

无人机摄影技术是指在无人机上挂载相机获取地面信息的技术，挂载相机按照不同用途可分为可见光相机、红外热成像仪、倾斜相机等。其中无人机倾斜摄影技术是通过在无人机上搭载倾斜相机，同时从一个垂直、四个侧视等不同角度采集影像，获取地面物体信息的摄影技术。

1.技术特点

一是从多个角度观察地物，更加真实地反映地物的实际情况；二是机动灵活、操作简单、高效快速、精细准确、运输便利、作业成本低；三是低空飞行，空域申请便利，受气候影响小，对起降场地要求限制小、适用范围广；四是便于统筹测绘内、外业的协同工作，减少测绘时间和外业劳动强度，减少天气等因素造成的工作延误；五是性价比高，时效性强，适合小范围测绘；六是不受航高限制，成像质量、精度高，适合复杂地形；七是可通过先进的定位技术，嵌入精确的地理信息，获取更丰富的影像信息；八是通过配套软件的应用，可进行高度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了应用领域；九是数据量小、易于网络发布，便于实现共享应用。

2.应用领域

倾斜摄影技术应用领域广泛，主要涉及国土资源、城建、农牧、水利、电力、交通、旅游、地质等，具体如国家重大工程建设、灾害应急与处理、资源开发、国土监察、公共安全、执法行动、消防、环保、位置服务、旅游等。尤其在基础测绘、土地利用动态监测及应急救灾测绘数据获取等方面，倾斜摄影技术应用市场前景非常广阔。在水利工作中，倾斜摄影技术可应用于水资源保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复、水域岸线管护和河湖执法等多个方面，而具体到河道管护工作中，倾斜摄影技术在排污口设置情况排查、水工程破坏情况排查、河道现状测绘、水域岸线规划、执法巡查等工作中均可以发挥出特定优势。

三、应用可行性分析

1.可行性分析

无人机倾斜摄影技术在利津县河道管护工作中的应用具有可行性：一是利津县目前河道两岸大多没有规划道路，杂草丛生，部分河段存在护河林及临河建筑物，且河道两岸支沟过多，车辆行驶不便，导致人工巡查、测量进展非常缓慢；二是河道确权划界工作进展缓慢，界碑、界桩现状不明确；三是排污口位置隐蔽、水质现状复杂；四是河道岸线长、任务量大，且人工测量周期长、精确度低；五是河道两岸复杂地理环境对无人机起降场地的选择影响不大。此外，河道上水利工程遭受破坏的情况复杂、程度不一，如盗挖土方一般形状不规则，土方量难以估算；河道岸线规划、河岸现状不清晰；河道岸线地形现状复杂，测绘要求高等。以上情形均适合使用无人机倾斜摄影建模分析。

2.应用探析

（1）试飞时间及内容安排

试飞宜选择天气晴朗、风速不影响飞行的时段进行，对某河道具体河段两岸现状进行拍摄，了解该河段两岸保护中存在的问题，如偷盗土方、违规设置排污口、破坏水利工程设施、建设违章建筑物等。

（2）硬件准备

旋翼无人机选择智璟T60 v2型号，最大飞行时间58 min；倾斜相机选择红鹏AP5600倾斜相机，满电工作100 min；地面站选择配备上下两块工业级显示屏的一体化地面站，可选ZERO-TECH地面站软件。

（3）试飞人员及车辆安排

挑选业务熟练的试飞人员，包括1名专业飞手和1名安全管理员，其中安全管理员可兼任无人机转场司机，配备相应的无人机运输车1辆。

（4）空域申请安排

前期经过提出空域申请、申报飞行计划、提出飞行申请等步骤，获得批准后无人机升空试飞，准备开始摄影。

（5）起降场地选择及航线规划

起降场地应选择在测量河段附近宽阔的场地，优选两岸现有的道路或者附近的桥梁。飞行航线根据所需测量目的自行设定，通过挂载倾斜相机的无人机在河道中心线上方进行飞行摄影，根据电池使用时间合理安排每次飞行长度。

（6）影像采集及模型建立

准备好相应硬件后，启动无人机进行实拍，完成影像采集。倾斜摄影获取的影像经过加工处理后进行模型生成，便于下一步开展现状分析和后期规划。

四、保障措施

一是要加强对河道管护的重视程度，提高对无人机摄影技术的认知。无人机摄影技术在河道管护中优势明显，各级政府与水行政主管部门应紧跟时代的步伐，积极参与推广新技术的使用。二是加大资金投入，提高财政保障水平。当地政府应加大资金投入，开通多种融资渠道，加强资金整合，保障河道管护资金及时、充足。三是设立专门的河道管护机构，进一步壮大管护力量。利津县应参照市级河道管护模式，增设河道所，专门负责河道管护工作。四是加快河道确权划界工作，落实河道岸线利用管理规划工作。五是完善河道监管机制，制定完善相关河道管护制度，推进联合执法，形成最大合力。加大执法力度，依法加大对河道管护中违法行为的惩处力度。六是吸纳社会力量加入，形成齐抓共管新格局。通过市场购买服务的方式，推行河道管护队伍市场化。积极推进民间义务护河队和各种志愿组织参与河道管护工作，形成河道管护新格局。七是依托河长制探索河道警长制。利津县河长制开展总体顺利，党政领导直接担任本级河长，河道管护力度空前加强。河道警长制在多地已有成功先例，可以考虑因地制宜地开展实施。

五、结 语

河道管护工作长久以来一直是管理难题。河道管护对农业生产至关重要，如何高效管好、用好河道是当前形势下面临的新课题。无人机倾斜摄影技术的发展，为新形势下基层河道管护工作提供了一种可行性。 ■