浅析无人机在水文测验和信息化管理中的应用

汪敏华

湖北省襄阳市水文水资源勘测局 湖北 襄阳 441003

引言

在水文信息化测验期间，技术人员可在无人机的支持下进行地面、水文信息的在线监控，可在“3S”技术的动态辅助监控中采集离散化的数据信息，从而提升水文测验的合理性。因此，无人机可在遥感技术的支持下测量出有色溶解性有机质、总磷、总氮等指标数据，可在广谱技术协调下整合水质特点及空间数据模型。通过得到动态化的水文数据信息，并在信息化管理控制中对得到的数据进行在线记录、评价、分析、监控，从而提高水文测验的有效性。

1 无人机在水文测验和信息化管理中的应用价值

无人机技术可利用自控程序系统进行飞行器的实时控制，可方便在水文数字化的控制模式中得到、统计、评价出水土流失的问题。在此期间，飞行器可在自动化、信息化系统的实践分析中得到待测地区的地貌、绿化、生态气候等数据，有利于测试出河流上下游的水体清洁度、水体性能指标等系统。同时无人机技术能够第一时间测验隐蔽、危险地区的环境特征，且可结合可视化系统将实时数据、图像、视频进行标识，方便技术人员进行在线数据分析控制[1]。由此可见，该技术可提高紧急、不安全事件的预警效率，一旦灾区有山体滑坡、泥石流等现象时，自动化水文监控系统可在航拍测试中进行监控，并以生命特征的形式记录各救援要求和救援信息。通过利用线上收集系统对水资源、水利地理信息进行巡视统计，可在传感控制中快速得到水库、堤坝作业的实时监控要求。同时，在线作业信息测验中，无人机技术可在监控定位、自动归档、自动检测技术的支持下汇总需求的水文信息，可消除传统信息存储的困难。

2 无人机在水文地形测量中的应用方法及信息化管理

2.1 地形图测量

在水文地形图的测量监控中，无人机系统可在指定区域建立勘察站点，针对水文调查报告进行改造优化，方便得到翔实的地形图信息。尤其是传统水文地形勘测的难度相对较高，部分工艺无法进行人力干预，可解决地形勘测任务不合理的问题。在此期间，无人机作业可分析地形图作业过程的特点，方便在精准测试、作业监控中控制作业范围，以便在人为测量控制期间解决成图控制、航拍监控、地理位置信息测试方面的问题。其中，测量期间应注意以下几方面的测试要求:第一，在人工测图中，无人机可利用自动化系统将收集的点、线、面信息进行控制，再结合既定的测量模式监控外业作业模式及作业要求，以便快速得到测量需求。第二，在无人机航片测试控制期间，系统可进行大范围的视觉成图，且成图的速率相对较快。但是，控制期间应注意飞机航片的申请步骤，故需探讨影响测试实践的限制要求及影响条件。值得注意的是，航片的运营成本较高，水文地形图测量应注意监控测试。第三，监控系统可利用GPS地图卫星数据（百度、谷歌）地图显示出不同区域的卫星影像图示，在遥感技术的控制支持中得到1:2000～1:1000000比例图示信息，且不同大小的比例尺可用于不同控制环境中。例如小比例图示信息调查中，可标识出航拍细节。第四，在航拍数据测试中，可提高图像分辨率至0.1m的精准度内，通过对小范围内的航拍信息进行测试，在高分辨率控制支持下对时效性的信息进行整合，可方便无人机进一步巩固测试信息。

2.2 水资源巡查成图控制

无人机自动化监控技术可利用微波技术对水文特征进行反射、监控，以便持续性得到稳定的控制数据。在此期间，系统需要具有较好的稳定性，其原因是稳定的放射微波可在标识河流速度、无人机飞行速度等指标，有利于控制外界环境干扰而造成航拍数据误差。从水文监控的角度来讲，水资源巡查控制可在翔实的巡查监控中得到不同地段的水文巡查信息，在此过程中，无人机可在高处进行持续作业，在此期间技术人员可评价勘测对象信息理论、巡视目标、飞行范围的同时进行立项控制。同时，在低空飞行作业中，无人机可明确航拍范围及航拍资源，在必要的信息巡查中评价出水资源的特征信息。总之，在航拍数据上传中，自动化系统也会对比出不同地段的巡查成图数据及地面工作站点特征，方便飞行器在清晰地监控分析中得到水资源的动态数据特点。落实监控数据后，系统可根据不同水资源信息的分类标识出水体中化学元素（N、O、S、P等）含量，建立电子版的巡查效果图，能方便调查、监控出水资源的巡查效果和成图效果。

3 无人机在水文三维地图测验和信息化管理中的应用

3.1 三维地图信息的管理

在3D水文地图信息监控中，信息化系统可协调GPS、水质监控装置方面的信息理论，可利用三维数字模型将所涉及的数据进行编撰，再结合查看、控制、评价、汇总等方面的控制模型对淹没区的3D水文模型进行直观调查，可方便航测控制及评价过程。其中，具体应结合以下要点进行评测：第一，在三维地图评测中，无人机可结合红外线及遥感模型对平面图示、地质图示、二维图示进行标注，同时结合专业性的图像标注得到专业的控制逻辑，也可让控制区域的数据图像更为直观，且所呈现的评价数据更为精准。在此期间，三维绘图也可利用倾斜摄影模式对狭窄、小体积的水文信息进行在线定位，依据仿真模型进行线下建模，可为后期信息数据的统筹提供理论支持。第二，在三维建模期间，无人机可在有效航拍、科学建模的支持下建立基本图示，再结合单体控制模型分类标注出用户所关心的形象要求。例如在信息化管理期间可利用大数据系统协调各类基站、水文站、气象测验站点的承建信息，帮助技术人员依据现有建筑物标注、评测出某一具体点位的外观尺寸，有利于提高水文测量信息的数据精准度。通过采用精细化管理模式建立“云计算”“云控制”端程，可方便无人机在特定的角度内进行拍照，并在汇集光点云数据的模式中展开现场数据统筹，以便在科学的矢量标注，评价中搭建精准、翔实的3D对象信息。例如需测量某一地段的总氮含量时，无人机则需定位出该地段的经纬度，并将涉及的站点信息、控制仪器信号作为数据录入的标注对象，可在查阅评价、对比查询的控制管理中完成数据的筛选、打印操作。第三，在3D地图应用协调中，无人机可借助水文站点信息标注出各个地段的地貌特征，且所得到的地图可在旋转控制、实体模型监控的支持下得到直观的数据理论，以便在航拍器中展现出真实的水样模型数据。总之，搭建矢量图形指标，结合大数据对机组进行必要的倾斜控制，可在人工数据调控中监控出各个地段的水文信息、坐标数据、水深距离等参数指标。同时，在站点信息统筹期间，信息化系统可根据勘测要求得到不同项目的运用规划、站点设计信息、水文站数据建设模型、河湖资料普查信息的实景参数。当技术人员需要调取相关控制数据时，仅需在自动化控制系统中输入指定关键字，再评价出不同平面、立体图示的淹没数据，可消除烦琐作业、长时间作业、施工线条控制方面问题[2]。同时，在线条淹没分析中，技术人员可在自动化控制系统中输入运算逻辑及运算数据，再结合自动化淹没展示特征得到控制结果。

3.2 信息化应用资源设备监控

在装置安全性能测验期间，技术人员可利用无人机评价出水库、堤坝区域的环境特点，包括于堤坝的高程、水深等参数，并在航拍监控中对所使用的水利设备组件展开巡检监控，可在水库周边建立出可控的巡检机制。在环境测验过程中， 无人机可高效汇总与水文测验相关的监控任务，再结合重要的无人机机组对所涉及用水机械设备功能进行监控。通过落实阶段性的巡视方案，明确水库周围的恶劣地形，可为技术人员提供完整的监控方案。同时，在水文信息测流控制中，无人机可利用光学、升学的技术收集雷达、水位器、GPS电台中的有线数据，在必要的数据转换、控制、协调下搭建中转电台装置。总之，在无人机测流过程中，无人机可在线评估出河流的汛期，并在评估洪水数量的期间分析出河面水流量的控制及推演。当完成快速响应、协调评估中对测流信息进行校准，可及时评价出不同天气环境下水流流速的特点要素，也能在预警测试、人工测量控制的风险校准中巩固水文测量质量。

4 结束语

综上所述，将无人机应用至水文测验控制中，使用信息化技术评价出水文信息特点及应急要求。另外，为提高水资源应急监控、评价的质量，需要高效的评价出水文条件和地质条件之间的限制关系，能在必要的监督控制、在线分析、水文测验支持下得到水文数据的应用需求。