無人機測流：開啟水文監(jiān)測新時代

在水文監(jiān)測領(lǐng)域，精準測量水流數(shù)據(jù)至關(guān)重要。傳統(tǒng)測流方法在面對復(fù)雜地形、惡劣環(huán)境時，往往力不從心。而如今，無人機測流技術(shù)的出現(xiàn)，正悄然改寫這一局面，為水文監(jiān)測帶來了前所未有的變革。

無人機測流系統(tǒng)一般由空中監(jiān)測設(shè)備與地面站控制及接收設(shè)備構(gòu)成。空中設(shè)備以無人機為載體，搭載雷達測速儀、攝像頭、高精度傳感器等。其中，雷達測速儀運用先進的毫米波雷達技術(shù)，通過發(fā)射和接收毫米波信號，精準探測水面流速，精度可達 ±0.01m/s，分辨率≤0.01m/s。攝像頭則負責(zé)實時記錄水面狀況，為后續(xù)分析提供影像資料。同時，借助高精度 RTK 差分技術(shù)，無人機能夠?qū)崿F(xiàn)精準懸停定位，確保測量數(shù)據(jù)的準確性。地面站設(shè)備包含無線接收模塊、遙控器與 PC 移動端電腦等，與空中設(shè)備通過無線方式實時傳輸數(shù)據(jù)，保障信息交互的順暢。

無人機測流

相較于傳統(tǒng)測流方式，無人機測流優(yōu)勢顯著。首先是高效便捷，無人機巡航速度可達 15m/s，能在短時間內(nèi)完成大面積水域測量，將傳統(tǒng)流量測算時間大幅縮短，河流越寬，效率提升越明顯。其次，它不受地形限制，無論是高山峽谷，還是沼澤濕地，均可輕松抵達，完成測量任務(wù)。再者，非接觸式測量大大降低了對惡劣環(huán)境的要求，特別適用于人跡罕至的無資料區(qū)或突發(fā)性污染等惡劣場景。而且，無人機測流有效保障了人員安全，避免了人工涉水測流面臨的潛在危險。

目前，無人機測流已在多地得到成功應(yīng)用。黃河水利委員會水文局在渭河入黃口、黃河花園口河段，采用大型無人機搭載雷達流速儀進行測流試驗，通過多波束同步掃描技術(shù)，實現(xiàn)寬斷面水流的立體測速，成功解決了傳統(tǒng)測驗方式在復(fù)雜斷面測驗效率低、安全風(fēng)險大的難題。四川省遂寧市桂花水文站運用無人機與無人船協(xié)同作業(yè)，無人機搭載的雷達流速儀負責(zé)水面中上層流速監(jiān)測，無人船則補充水下數(shù)據(jù)，在洪水期間大幅提高了測流精度，將單次測流時間從傳統(tǒng)的 1 至 2 小時縮短至 10 至 30 分鐘。三湖河口水文站建成的無人機視頻測流系統(tǒng)，結(jié)合雷達流速儀的實時數(shù)據(jù)校正，實現(xiàn)了流量自動化監(jiān)測，能按預(yù)定航線定時施測斷面流量。

隨著技術(shù)的不斷進步，無人機測流的應(yīng)用前景更加廣闊。未來，無人機將搭載更先進的傳感器，實現(xiàn)多參數(shù)同步測量，如水位、流速、水質(zhì)等。同時，智能化程度也會進一步提升，具備自主規(guī)劃航線、自動識別干擾信號、實時輸出精準流量成果的能力。在水利工程建設(shè)、水資源管理、防洪減災(zāi)等領(lǐng)域，無人機測流必將發(fā)揮更大作用，為相關(guān)決策提供更加及時、準確的數(shù)據(jù)支持，助力水文監(jiān)測事業(yè)邁向新高度。