河道管護(hù)中的無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用淺析

裴學(xué)軍，陳金劍，周迎奎

（山東省利津縣水利局，257400，東營）

一、河道管護(hù)現(xiàn)狀及問題

河道作為水利工程中極其重要的組成部分，在管護(hù)方面面臨一些相對突出的難題，一方面河道線長、面廣，地理位置相對較偏僻，環(huán)境艱苦，交通不便；另一方面河道沿線村莊多，容易出現(xiàn)危害河道工程安全的案件，管理難度非常大。以山東省利津縣河道管護(hù)狀況為例，該縣歷來重視河道管護(hù)工作，也取得了良好的效果，但是隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，河道管護(hù)中暴露出一些新問題，當(dāng)前管護(hù)模式的時效性愈發(fā)受到考驗(yàn)。根據(jù)河道管護(hù)中存在的問題，建議利津縣結(jié)合工作實(shí)際，加大對無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于河道管護(hù)的探討。

二、無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)特點(diǎn)

無人機(jī)攝影技術(shù)是指在無人機(jī)上掛載相機(jī)獲取地面信息的技術(shù)，掛載相機(jī)按照不同用途可分為可見光相機(jī)、紅外熱成像儀、傾斜相機(jī)等。其中無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是通過在無人機(jī)上搭載傾斜相機(jī)，同時從一個垂直、四個側(cè)視等不同角度采集影像，獲取地面物體信息的攝影技術(shù)。

1.技術(shù)特點(diǎn)

一是從多個角度觀察地物，更加真實(shí)地反映地物的實(shí)際情況；二是機(jī)動靈活、操作簡單、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、運(yùn)輸便利、作業(yè)成本低；三是低空飛行，空域申請便利，受氣候影響小，對起降場地要求限制小、適用范圍廣；四是便于統(tǒng)籌測繪內(nèi)、外業(yè)的協(xié)同工作，減少測繪時間和外業(yè)勞動強(qiáng)度，減少天氣等因素造成的工作延誤；五是性價(jià)比高，時效性強(qiáng)，適合小范圍測繪；六是不受航高限制，成像質(zhì)量、精度高，適合復(fù)雜地形；七是可通過先進(jìn)的定位技術(shù)，嵌入精確的地理信息，獲取更豐富的影像信息；八是通過配套軟件的應(yīng)用，可進(jìn)行高度、長度、面積、角度、坡度等的量測，擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域；九是數(shù)據(jù)量小、易于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，便于實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用。

2.應(yīng)用領(lǐng)域

傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要涉及國土資源、城建、農(nóng)牧、水利、電力、交通、旅游、地質(zhì)等，具體如國家重大工程建設(shè)、災(zāi)害應(yīng)急與處理、資源開發(fā)、國土監(jiān)察、公共安全、執(zhí)法行動、消防、環(huán)保、位置服務(wù)、旅游等。尤其在基礎(chǔ)測繪、土地利用動態(tài)監(jiān)測及應(yīng)急救災(zāi)測繪數(shù)據(jù)獲取等方面，傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用市場前景非常廣闊。在水利工作中，傾斜攝影技術(shù)可應(yīng)用于水資源保護(hù)、水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)、水域岸線管護(hù)和河湖執(zhí)法等多個方面，而具體到河道管護(hù)工作中，傾斜攝影技術(shù)在排污口設(shè)置情況排查、水工程破壞情況排查、河道現(xiàn)狀測繪、水域岸線規(guī)劃、執(zhí)法巡查等工作中均可以發(fā)揮出特定優(yōu)勢。

三、應(yīng)用可行性分析

1.可行性分析

無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在利津縣河道管護(hù)工作中的應(yīng)用具有可行性：一是利津縣目前河道兩岸大多沒有規(guī)劃道路，雜草叢生，部分河段存在護(hù)河林及臨河建筑物，且河道兩岸支溝過多，車輛行駛不便，導(dǎo)致人工巡查、測量進(jìn)展非常緩慢；二是河道確權(quán)劃界工作進(jìn)展緩慢，界碑、界樁現(xiàn)狀不明確；三是排污口位置隱蔽、水質(zhì)現(xiàn)狀復(fù)雜；四是河道岸線長、任務(wù)量大，且人工測量周期長、精確度低；五是河道兩岸復(fù)雜地理環(huán)境對無人機(jī)起降場地的選擇影響不大。此外，河道上水利工程遭受破壞的情況復(fù)雜、程度不一，如盜挖土方一般形狀不規(guī)則，土方量難以估算；河道岸線規(guī)劃、河岸現(xiàn)狀不清晰；河道岸線地形現(xiàn)狀復(fù)雜，測繪要求高等。以上情形均適合使用無人機(jī)傾斜攝影建模分析。

2.應(yīng)用探析

（1）試飛時間及內(nèi)容安排

試飛宜選擇天氣晴朗、風(fēng)速不影響飛行的時段進(jìn)行，對某河道具體河段兩岸現(xiàn)狀進(jìn)行拍攝，了解該河段兩岸保護(hù)中存在的問題，如偷盜土方、違規(guī)設(shè)置排污口、破壞水利工程設(shè)施、建設(shè)違章建筑物等。

（2）硬件準(zhǔn)備

旋翼無人機(jī)選擇智璟T60 v2型號，最大飛行時間58 min；傾斜相機(jī)選擇紅鵬AP5600傾斜相機(jī)，滿電工作100 min；地面站選擇配備上下兩塊工業(yè)級顯示屏的一體化地面站，可選ZERO-TECH地面站軟件。

（3）試飛人員及車輛安排

挑選業(yè)務(wù)熟練的試飛人員，包括1名專業(yè)飛手和1名安全管理員，其中安全管理員可兼任無人機(jī)轉(zhuǎn)場司機(jī)，配備相應(yīng)的無人機(jī)運(yùn)輸車1輛。

（4）空域申請安排

前期經(jīng)過提出空域申請、申報(bào)飛行計(jì)劃、提出飛行申請等步驟，獲得批準(zhǔn)后無人機(jī)升空試飛，準(zhǔn)備開始攝影。

（5）起降場地選擇及航線規(guī)劃

起降場地應(yīng)選擇在測量河段附近寬闊的場地，優(yōu)選兩岸現(xiàn)有的道路或者附近的橋梁。飛行航線根據(jù)所需測量目的自行設(shè)定，通過掛載傾斜相機(jī)的無人機(jī)在河道中心線上方進(jìn)行飛行攝影，根據(jù)電池使用時間合理安排每次飛行長度。

（6）影像采集及模型建立

準(zhǔn)備好相應(yīng)硬件后，啟動無人機(jī)進(jìn)行實(shí)拍，完成影像采集。傾斜攝影獲取的影像經(jīng)過加工處理后進(jìn)行模型生成，便于下一步開展現(xiàn)狀分析和后期規(guī)劃。

四、保障措施

一是要加強(qiáng)對河道管護(hù)的重視程度，提高對無人機(jī)攝影技術(shù)的認(rèn)知。無人機(jī)攝影技術(shù)在河道管護(hù)中優(yōu)勢明顯，各級政府與水行政主管部門應(yīng)緊跟時代的步伐，積極參與推廣新技術(shù)的使用。二是加大資金投入，提高財(cái)政保障水平。當(dāng)?shù)卣畱?yīng)加大資金投入，開通多種融資渠道，加強(qiáng)資金整合，保障河道管護(hù)資金及時、充足。三是設(shè)立專門的河道管護(hù)機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步壯大管護(hù)力量。利津縣應(yīng)參照市級河道管護(hù)模式，增設(shè)河道所，專門負(fù)責(zé)河道管護(hù)工作。四是加快河道確權(quán)劃界工作，落實(shí)河道岸線利用管理規(guī)劃工作。五是完善河道監(jiān)管機(jī)制，制定完善相關(guān)河道管護(hù)制度，推進(jìn)聯(lián)合執(zhí)法，形成最大合力。加大執(zhí)法力度，依法加大對河道管護(hù)中違法行為的懲處力度。六是吸納社會力量加入，形成齊抓共管新格局。通過市場購買服務(wù)的方式，推行河道管護(hù)隊(duì)伍市場化。積極推進(jìn)民間義務(wù)護(hù)河隊(duì)和各種志愿組織參與河道管護(hù)工作，形成河道管護(hù)新格局。七是依托河長制探索河道警長制。利津縣河長制開展總體順利，黨政領(lǐng)導(dǎo)直接擔(dān)任本級河長，河道管護(hù)力度空前加強(qiáng)。河道警長制在多地已有成功先例，可以考慮因地制宜地開展實(shí)施。

五、結(jié) 語

河道管護(hù)工作長久以來一直是管理難題。河道管護(hù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要，如何高效管好、用好河道是當(dāng)前形勢下面臨的新課題。無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展，為新形勢下基層河道管護(hù)工作提供了一種可行性。 ■