李雷　龚甜甜

摘要：长期以来，我国在防汛工作中的检查、救灾等方法都较为传统，缺少更加完善、高效、便捷的技术和设施，而无人机技术的出现，为提高防汛工作的精准性和高效性提供了一个新的途径。无人机具有效率高、消耗少、精度准等优势，是传统的防汛救灾手段无法比拟的，防汛救灾工作难度较大、任务繁重，利用无人机技术可根据不同的工作需求完成定制任务和对应的功能。无人机技术在防汛工作中具有极大的推广价值和应用空间。

关键词：无人机技术;防汛工作;应用研究

引言

近年来，随着科技的发展，无人机的技术也日趋完善，从一开始的“一飞冲天”，再到智能化无人机的“呱呱坠地”，在险情探测、线路巡检、灾后救援等方面应用广泛，其在应对洪涝险情等突发事件中的也具有一定优势。当发生洪涝险情时，受交通、地形、环境等条件限制，无法运用传统的工作措施时，可利用无人机技术开展信息收集、抢险救援等工作，显著提高工作效率，还可以大大节约人力成本、减少人员伤亡。随着无人机技术不断地进步，作为计算机科学技术结合电气工程的高端产物，无人机技术不断投入到我们的生产生活应用中，因此，无人机技术在防汛工作的应用研究，具有十分重要的意义。

一、无人机技术的概述和特点

（一）无人机技术的概述

无人机技术是通过地面远距离无线遥控和机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器，具有设计结构简单、分行灵活、运行成本低等特点，利用先进的遥感传感器、遥测遥控等技术，能够实现自动化、智能化、专用化快速获取自然环境、洪涝灾区等空间遥感信息，且完成遥感数据处理、建模和应用分析的技术，在防汛抢险、防汛救灾等工作的应用也越来越广泛。

（二）无人机技术的特点

（1）图像捕捉精准高效

无人机在防汛工作中的表现通常为低空飞行，飞行高度大概是在50-1000米，对于河流、湖泊、水库等地形地貌的图像捕捉，属于近景航空摄影的一种，具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点，特别适合获取带状地区（如河湖岸线、堤防，道路等）航拍影像，更加符合防汛工作的要求。无人机搭载传感器和摄像机以后，可以针对防汛应急事件进行大范围监测，快速捕捉防汛危险、工程薄弱等重点区域，提高防汛工作的针对性和有效性。

（2）设备运行成本较低

无人机与传统防汛专业设备、通讯信息系统相比，运行费用较低。在防汛抢险、应急救灾过程中，对人力、物力、财力的需求量大大减少。利用无人机，可以将拍摄的图片、检测的信息实现快速传输，获取信息时间段，切实做到省时省力。

（3）运用操作简单安全

无人机体积小、动作灵活、起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其他较为开阔的地面均可起降，为航拍提供了操作方便、易于转场的遥感平台，稳定性、安全性好。同时，无人机飞行审批手续简单，许多作业现场是载人飞行器无法到达的空域、高度或危险地区，在防汛抢险、险工探测、应急救援等防汛工作中有广泛的运用前景。

（4）配置灵活应用广泛

现代无人机多采用标准化和模块化设计，可根据不同种类的任务，需要安装或搭载不同设备，具备不同功能作用，实践应用广泛。如，无人机配置影像技术与专业技术集成设备后，可实现将采集的洪涝灾情图像等信息合成，建立三维图像、三维仿真等模型，进而实现对灾情进行评估分析。同时，还可以利用物联网技术，组建无人机蜂群，根据防汛应对过程中不同的工作需要，实现分工作业、协同作战。

二、无人机技术在防汛工作中的应用分析

（一）可实现灾情信息采集

在发生汛情、险情时，可使用无人机携带可见光感相机、热成像仪积极对洪涝灾区的环境进行勘探检测，将采集的图像导入数据处理和应用系统中，进行一系列图像分析，可以进一步对受灾对象、距离、面积、范围等灾情信息进行分析，为防汛指挥决策提供第一手资料。同时，无人机还可以充当防汛指挥者的“千里眼”，与国家的其它通信设备相结合，通过远程系统将前方洪灾情况传输到后方防汛指挥调度中心，实时了解最新的灾区动态。

（二）可进行防汛应急救援

利用无人机可以完成一些应急救援工作，为防汛应急救援提供有利条件。运送应急物资，向受灾区域投送应急救援包、对讲机等小型应急物资。参与应急救援，在洪水中救援时，利用无人机搭载救援牵引绳，为人员救援创造条件。开展人员搜索，可对失踪人员进行热源跟踪，引导救援人员及时搜救，提高搜救效率。

（三）可执行巡堤查险任务

保障防洪工程安全运行是防汛工作的重要工作内容之一。利用无人机挂载光感相机、热成像相机等设备，可有效代替人工巡查防洪工程的安全，实时观察险情发生的动态，不仅能减少人力成本、又能降低巡查人员的危险性。通过无人机监视、侦查，可以及时发现管涌、渗水等险情，第一时间采取抢险补救措施，保障工程安全。大型无人机可悬挂紧急使用的抢修器材，对危险区域进行紧急抢险，大大节约防汛抢险宝贵时间。

三、无人机技术在防汛工作应用中的改进意见

受到技术发展的限制，无人机在实际工作应用中还存在一些不足，在今后的应用中需要加以改进：

（一）动力配置方面

动力配置是无人机飞行的核心。大多微小型无人机的动力系统采用电池供电，如多旋翼无人机一般续航时间30-60分钟，在搭载工作设备之后飞行时间会更少。由于无人机配置电池容量偏小，飞行滞空时间短，工作效率受到制约。因此，在无人机完成任务重、时间长的防汛工作时，需要配备重量轻、容量大的高性能电池，足以保证完成工作任务。

（二）安全性能方面

安全性能是无人机工作的保证。无人机在执行防汛工作任务时，往往会飞越河流、山川等地形条件恶劣、环境复杂的区域，机身容易发生摩擦、碰撞，甚至会发生“坠机”，这就对无人机的安全性能提出了更高要求。因此，无人机自主防碰撞控制技术仍需改进，结合智能控制技术，为无人机配置智能化、自主化的防撞控制系统，提高安全性能。

（三）控制系统方面

控制系统是无人机技术的关键。无人机受无线电遥控或者自动程序控制，目前运用的无人机，在遇到暴风雪、沙塵暴、低温、湿润等恶劣环境时，容易发生控制信号衰减、操纵性能降低，甚至可能采集错误的信息，大多无法正常执行防汛任务。同时，无人机对电磁环境要求较高，在遭到干扰时，往往会不受控制，甚至变成“无头苍蝇”，很难担当防汛工作重任。因此，无人机控制系统存在一定程度的安全隐患，在防汛工作实际应用中需要对控制系统加以研究，提升无人机的适应性和抗干扰能力。

四、结语

在防汛工作领域，无人机技术凭借其独特的优势，为防御洪涝灾害提供了快捷高效的技术措施和重要辅助手段，显著提升防汛工作能力和工作效率，克服了传统防汛工作中出现的人员精力投入大、工作时效性差等难点，对防汛工作具有重要的实践意义。无人机技术在防汛救援、险情巡查、指挥决策等各个防汛工作环节均有较大的应用空间，今后随着科学技术的不断发展，无人机技术将不断得到改进和完善，将会在防汛工作中扮演越来越重要的角色，有着光明的发展前景。

参考文献

[1]张芸硕，宋文龙.无人机技术在辽宁省防汛工作中的应用探析[J].中国防汛抗旱，2017，27（3）： 93-95.

[2]朱春刚.浅谈无人机技术在防汛抗旱工作中的探索与应用[J].科技风，2019，000（003）：86.

[3]曾令炜，李睿，刘强.基于无人机技术的防汛抗旱减灾应用探讨[J].治淮，2018，000（010）：33-34.

作者简介

李雷，出生年月：1985年7月，性别：男，民族：汉族，籍贯：江苏阜宁，学历：本科，职称：工程师，研究方向：水利工程运行管理、防汛抗旱。龚甜甜，出生年月：1988年2月，性别：女，民族：汉族，籍贯：江苏邳州，学历：本科，职称：工程师，研究方向：水利工程运行管理。