无人机在水利管理中的应用实践和优势

2025/07/20 10:19:22
题图 | AI生成

随着气候变化加剧和极端天气频发,我国水利事业正面临着前所未有的挑战。洪涝灾害、干旱、水污染等自然灾害的频繁发生,使得传统的水利监管模式已难以满足新时代的要求。

为深入贯彻习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路,扎实推进数字孪生水利建设,水利部近日印发《河湖库一体化监测感知体系建设三年行动方案(2025—2027年)》,明确提出应用卫星遥感、视频监控、无人机、北斗等技术强化河湖库水域岸线空间管控。

图源:中华人民共和国中央人民政府

传统水利执法工作面临着诸多困境:人工监督管理不仅危险性高、效率低下,而且在广阔的水域范围内难以实现全覆盖监测,常规水质监测数据代表性不强,水域水质监测的可视化程度有限。

在这种背景下,无人机以其机动灵活的起降方式、低空循迹的自主飞行能力、快速响应的多数据获取特性,为水利管理带来了革命性的变化。目前,无人机在水利管理中的应用主要体现在水质监测、防汛减灾、智能巡检等三个核心领域,每个领域都展现出了显著的技术优势和应用价值。

水质监测

在水质监测领域,无人机技术展现出了独特的优势。

通过搭载多光谱成像仪、水质采样仪、夜视系统等模块,无人机能够实现对水质情况的全方位巡查监测。

图源:翼飞智能

在日常巡查中,无人机可以实时生成多光谱图像,直观识别排污口、污染源、可见漂浮物等问题,精确测绘水体透明度、漂浮物覆盖率、污染状况等关键信息,为24小时水质监测提供持续的数据支持。

更重要的是,通过对比历史数据,无人机系统能够监测地区水质的变化趋势,在污染事故发生时,搭载多参数水质检测仪的无人机可以快速提供水体污染状况的实时变化数据,为环保部门的快速响应和应急处置提供科学依据。

防汛减灾

防汛减灾是无人机在水利管理中的另一重要应用领域。

利用无人机搭载的摄像、红外、激光雷达、多光谱设备等监控及任务载荷模块,管理部门可以在空中对复杂地形进行全方位、多角度、立体式侦察,实时掌握河湖及周边的淹没情况。

图源:大疆

在洪涝灾害发生时,无人机能够准确定位受灾群众位置,通过连接视频一体化系统将现场影像实时传递给防汛控制中心和现场救援人员,为救援决策提供重要的灾情态势和险情位置信息。

这种空中视角的监测能力,极大提高了灾害应对的时效性和精准性。

智能巡检

智能巡检是无人机技术在水利管理中最为成熟和广泛的应用。

无人机遥感系统能够准确侦测涉水建筑、水面漂浮物、岸坡损坏、湖泊围垦等各类问题。通过规划多机、多线路、多站点的联合巡航,建立完善的数据管理平台,配合特定的人工巡检,无人机系统可以满足日常河湖全覆盖巡查飞行的需求,大幅提高巡查效率。

图源:知乎

以浙江省为例,该省积极采用信息化手段,通过复亚智能无人机水利行业应用系统,实现了对省、市级河流的网格化管理和环保监测。该系统能够自动执行预设的巡河任务,对非法排污、非法捕捞、非法采砂等违规行为进行定点拍摄,无人机搭载的AI识别算法能够对采集的图像数据进行智能分析,自动识别船只、排污口、漂浮物等目标,精准发现各类违规行为,成为生态保护的先进示范。

核心优势

无人机在水利管理中的优势日益凸显。

首先,无人机技术实现了人力资源的解放,无需专业的操作人员,通过后台一键设置即可实现自动起降和自主巡逻,极大降低了人力成本。

图源:腾讯网

其次,无人机具有高度的机动灵活性,日常巡逻频次可以根据实际需要自由制定,能够快速响应突发事件。再次,无人机作业避免了人员涉水巡查的风险,消除了人员伤亡的隐患,提高了作业安全性。

最后,AI应用技术的融入极大提高了侦测数据的预报准确性,通过智能识别算法,无人机系统能够自动发现和分析各类异常情况,为水利管理决策提供更加精准的数据支撑。

水利管理监测在无人机技术的助力下,正在实现从传统的人工巡检向自动化、智能化、可视化、便捷化管理模式的转变。这不仅加快了洪涝灾害事件的处置响应速度,有效解决了传统河道巡检中存在的工作强度大、效率低、检查不全面等问题,更为构建现代化水利管理体系提供了强有力的技术支撑。随着技术的不断进步和应用的不断深化,无人机必将成为守护绿水青山的重要科技力量,让每一滴水都能更加安全地流动。