“空中哨兵”防汛期屡立奇功：无人机助力智慧水利

“七下八上”防汛关键期，我国多地出现极端降雨，引发洪涝和地质灾害，甚至人员伤亡。多条战线闻“汛”而动，全力参与防汛救灾！空中，频频出现它的身影：一架“小飞机”，如何发挥防汛抗洪的“大作用”？

现今，高效精准的智慧水利，离不开高科技赋能，其中就有“无人机遥感技术”的应用！除了助力防汛抗洪，它还有多项本领，下面，科科带你一起去了解小小“空中哨兵”的大大能量。

无人机遥感技术

《“十四五”智慧水利建设规划》指出，数字化场景作为算据的重要组成部分，是构建数字孪生流域的基础，其目标是以自然地理、干支流水系、水利工程、经济社会信息等为主要内容，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程数字化映射，构建天空地一体化感知体系，打造多源多尺度水利数据底板，为智慧水利提供海量数据支撑。

无人机遥感技术作为水利行业的“千里眼”，具有低成本高效率大范围的获取地表空间信息优势，在数字孪生流域建设过程中具有非常重要的作用。

操作灵活，不受道路交通限制

面对自然灾害，无人机遥感不受地面交通限制，准确记录并快速传递灾情信息，及时发现工程隐患和险情，为抢险救灾工作提供重要依据，有效提升灾害应急监测能力。

倾斜摄影，打破传统建模局限

无人机倾斜摄影突破传统三维建模周期长、投入大、复杂纹理复原难的局限性，高效制作水工程三维实景模型，及时巡查水工建筑物的运行现状，为工程管理单位开展防汛演练、安全评估、调度控制等应用提供基础数据。

精准监管，提升管水治水能力

无人机操作灵活，可以集成多种视觉传感器，在5G网络的支持下，实现远距离、低时延、高清晰度的实时视频回传，实现江河湖泊和水利工程等地理实体的动态监测和涉水活动的精准监管，提高水利行业监管能力。

无人机遥感与水利业务的深度融合，不仅为数字孪生场景建设提供引擎，同时为流域和水利工程的精细化、网络化和智能化管理赋能，全面提升水利决策与管理的现代化能力和水平。

01 科技驱动，提升灾害综合应急能力

2022年6月前后，受持续性、大范围、高强度降雨影响，西江、北江、韩江发生7次编号洪水，特别是北江流域出现超100年一遇特大洪水，为1915年以来最大洪水，防汛形势十分严峻复杂。

6月21日至22日期间，广东水科院智慧水利所联合省测绘院应急航测团队组建2个应急航测作业组，根据洪峰的传播特点和影响区域，先后赶赴潖江蓄滞洪区、韶关市区、清远英德等重灾区开展应急监测工作，对灾区的受淹道路和房屋、水利工程运行状况等现场情况进行航拍和视频回传。

01 通过航拍视频实时传输，将灾情快速准确回传，为相关决策提供重要依据；

02 采用实时地理视频技术，无人机实时视频叠加在指挥系统，在GIS地图上动态展示无人机视野范围，为救灾调度提供决策支持；

03 对灾害区域的变化情况进行快速监测，及时发现和预测可能存在的次生灾害，为精准的防范、救援、救灾提供科技支撑。

现场直播启用潖江蓄滞洪区蓄滞洪情况

灾区航拍数据支撑防御工作

无人机作业场景

02 数字赋能，助力水工程精细化管理

传统的三维建模方式效率低、成本高且复杂纹理难还原，而无人机倾斜摄影技术依托无人机搭载多个航摄传感器获取地面目标不同视角的影像数据，可快速实现高形态、高细节、高纹理的实景三维建模。

我院采用无人机遥感技术对双捷拦河闸等重点水工程进行倾斜摄影测量，采用实景三维建模技术构建三维实景模型，接入水情、雨情、工情、水质等监测数据，实现对物理流域与工程的数字化映射。

通过三维可视化管理，可更加准确地掌握水文、水环境、水资源等信息，实现水工程的精细化和智慧化管理，保障水利工程的安全和稳定运行。

马岗水库三维实景模型

双捷拦河闸三维实景模型

03 数据融合，推进空天地一体化监管

北江大堤芦苞水闸所在河段环境复杂，水事行为频繁，对北江大堤安全运行造成威胁，河道巡查与工程管护任务十分繁重，特别在汛期，传统方法需要投入大量人力日夜巡查和管护。

我院数字北江芦苞试验段项目利用5G、物联网、人工智能等新一代技术，通过无人机对芦苞水闸所在河段进行航拍视频采集，利用5G网络实现全景视频实时回传，通过指挥终端大屏完成巡河在线直播体验。

芦苞水下地形数据

芦苞水闸数字全景效果

基于无人机遥感技术获取了水下地形、三维激光点云、全景影像等空间数据，建立北江大堤芦苞段数字化场景，融合水文监测、水质断面、水资源、工程管理等业务数据，探索和构建了具有“四预”功能的平台：

无人机模拟巡河界面

北江发生100年一遇洪水预演效果

通过无人机、地面监控视频与卫星遥感的协同观测与数据融合，构建了天空地一体化立体监测网络，实现河湖全方位、沿线堤防全覆盖以及24小时全天候的全面感知，利用深度学习等AI技术，系统平台已实现对多种目标对象的智能分析，精准识别“四乱目标”并及时做出告警，推动巡河工作由被动巡向主动巡转变，治水工作由被动整治向主动出击转变，不断提升治水管水效能，持续改善河湖面貌，为新阶段水利高质量发展提供坚实科技支撑。

四乱识别效果图

它是水科人的小伙伴，也是一名尽责的“空中哨兵”，它时刻翱翔于各大流域领空，侦察、侦测、侦查！为人民服务是它的初心，支撑水利高质量发展是它的使命。它会不断升级战斗力，为智慧水利持续探路！