（一）需求分(fēn)析
水資源極易受到污染，特别是内陸水體(tǐ)，因自(zì)然封閉性導緻的污染問(wèn)題尤爲突出。同時，水資源作(zuò)爲污染物的載體(tǐ)，具有動态的擴散和蔓延特性，會進一步加劇(jù)水體(tǐ)的污染程度。
内陸水體(tǐ)環境複雜、水域面積相(xiàng)對小且污染類型多樣，人(rén)工(gōng)巡河頻率受限、視野狹小，針對非法行爲取證能力不足。在人(rén)工(gōng)河道巡查中，工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)需要沿着岸邊、在橋上或坐(zuò)船(chuán)進行巡查、取證、拍(pāi)攝各類污染河湖水質、破壞水環境和侵占水域岸線等違法行爲，但(dàn)是河流附近環境複雜、林草茂密、巡河效率低下、工(gōng)作(zuò)環境艱苦、通勤開支大(dà)，且偏遠(yuǎn)地區及應對突發事(shì)件(jiàn)人(rén)員(yuán)不能即時響應等，已經難以滿足水利作(zuò)業日(rì)常巡查的要求。
相(xiàng)比普通的人(rén)力巡查，無人(rén)機(jī)水務巡檢既克服了“流域廣、斑塊瑣碎、地形複雜”等諸多因素限制，又能全方位掌握水域的基本情況。得(de)益于各項無人(rén)機(jī)相(xiàng)關的智能化技術(shù)與設備的提升，同時憑借其機(jī)動靈活、操作(zuò)簡單、拍(pāi)攝視野全面、實現功能豐富等特點，在河（湖）道的巡查中已經逐漸代替人(rén)工(gōng)，實現高效精準的巡查工(gōng)作(zuò)。通過科(kē)學布設入湖河流，以及湖泊水情、水質、水生(shēng)态、漂浮物等監測站(zhàn)點，積極運用物聯網、無人(rén)機(jī)航拍(pāi)、視頻監控等新技術(shù)，對湖泊岸線、水下地形、水生(shēng)态水環境變化情況進行動态監測，将成爲無人(rén)機(jī)河道巡查新的發展方向。
（二）解決方案
河道巡檢的常見(jiàn)對象，包括河道岸上的垃圾、河中水草、取排水口、水面污染、河岸違建、水上船(chuán)屋、橋邊堆積物等。無人(rén)機(jī)遙感技術(shù)應用于水污染監測，可(kě)監測水面漂浮物及污染物：
1、用多光(guāng)譜掃描和紅(hóng)外掃描，可(kě)監測地表水體(tǐ)的化學污染和熱(rè)污染狀況；
2、從(cóng)紅(hóng)外掃描圖像上，可(kě)确定進入水體(tǐ)的污水擴散特征和擴散範圍；
3、搭載葉綠素傳感器，可(kě)監測水體(tǐ)中的葉綠素，借以确定水中藻類類型及其生(shēng)長密度，掌握水體(tǐ)富營養狀況；
4、紫外攝影(yǐng)可(kě)測量水體(tǐ)油污染程度；
5、利用懸浮物對光(guāng)波的吸收特性差異，也可(kě)測量水體(tǐ)泥沙含量。
無人(rén)機(jī)搭載不同傳感器，如(rú)照(zhào)相(xiàng)機(jī)、多光(guāng)譜成像儀、CCD攝影(yǐng)機(jī)、輕型紅(hóng)外航掃儀、激光(guāng)測深儀、成像光(guāng)譜儀、化學傳感器等，可(kě)用于大(dà)面積水體(tǐ)的快(kuài)速同步監測，不受時間、地點的限制，可(kě)迅速測定水體(tǐ)污染特征、污染源狀況等。通過不同時間内的連續監測，重複成像，還(hái)可(kě)掌握水污染的動态變化，監測突發環境污染事(shì)件(jiàn)的發展，預測污染變化趨勢。
河道巡檢通過設定航線進行自(zì)動化巡檢，飛行前設定好航點及高度，其間工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)可(kě)以對問(wèn)題點進行拍(pāi)照(zhào)或者錄制視頻（見(jiàn)圖3-2）。無人(rén)機(jī)攝制下的影(yǐng)像實時數據和基礎信息也可(kě)以納入水務巡檢無人(rén)機(jī)管理(lǐ)信息平台。通過平台随時查閱、對比曆史資料，能及時發現隐患和測評治理(lǐ)效果。
圖3-2無人(rén)機(jī)河道巡檢
（三）應用案例
太湖藍藻監測：2020年(nián)5～6月江蘇蘇州太湖水面藍藻大(dà)面積暴發，嚴重污染了蘇州自(zì)來(lái)水水源，對蘇州人(rén)民(mín)的飲用水安全構成巨大(dà)威脅（見(jiàn)圖3-3）。爲了對藍藻漫延情況進行全方位掌握，蘇州市水利局使用無人(rén)機(jī)對太湖水域進行連續空中拍(pāi)照(zhào)，取得(de)了太湖水域蘇州段藍藻暴發的寶貴資料，爲下一步如(rú)何整治太湖藍藻取得(de)了重要的參考資料（見(jiàn)3-4）。
圖3-3藍藻污染
A點位8:00 B點位8:00
A點位12:00 B點位12:00
圖3-4無人(rén)機(jī)藍藻監視圖
河道清潔監測：2020年(nián)5月，蘇州市水務局工(gōng)程管理(lǐ)處爲更高效、更快(kuài)捷的監測和管理(lǐ)轄區河道，委托中飛遙感公司對轄區七浦塘、外塘河、胥口、中西河、大(dà)運河五條河道進行監測。經過收集航拍(pāi)影(yǐng)像信息，制作(zuò)正射影(yǐng)像，經過對圖像的剖析，精确地獲得(de)了水情、水質、水生(shēng)态、漂浮物等信息。
吳江航道巡查：2018年(nián)，爲貫徹《全省交通幹線沿線環境綜合整治五項行動方案》，吳江區水利局特委托中科遙感科技集團有限公司對轄區航道進行無人(rén)機(jī)巡查，中飛遙感對此項工(gōng)作(zuò)分(fēn)兩期進行巡查，第一期發現非法排污、非法向河道傾倒生(shēng)活與建築垃圾及河道的漂浮垃圾問(wèn)題較爲突出，吳中區水利局對此非常重視，立即派人(rén)清理(lǐ)河道及兩岸的垃圾，并處理(lǐ)非法排污的企業。在環境綜合整治後，中飛遙感派出無人(rén)機(jī)對航道進行第二期的巡查，河道環境較之前已大(dà)有改觀，河水變得(de)清澈了（見(jiàn)圖3-5）。吳江區圓滿完成了全省交通五項環境綜合整治的目标。
圖3-5吳江航道環境整治前後對比
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