黄河作为中华民族的母亲河,一直以“雄伟壮丽”的形象展现出来,也因为气势雄伟让人望而生畏,古人曾用“黄河触山万里,漩涡枢纽转秦地雷”来形容它的湍流与力量, 也因为“水宽阔无边,深不见底,不知多少千里”,表达了古人对母亲河的敬意。因为流经黄土高原等地,掺泥的黄河一直给人一种“黄浑浊”的印象,但最近,黄河的水变得清澈了! 1月24日,有网友在陕西延安黄河户口瀑布拍到“清溪瀑布”壮观场面,随后在社交媒体上爆火**。
1月7日,陕西延安市,网友拍到黄河变清澈。
另一个历史罕见的是,最近的黄河几乎是安兰的时代。 据央视报道,2月24日,黄河宁夏段顺利开通,平均提前多年8天,黄河宁夏段2023-2024年汛期也顺利收官,没有**人员。 要知道,在有记载的2000多年历史中,黄河只被清理了43次,但决口却被洪水淹没了1500多次,秋冬季节的洪水被人力视为不可抗拒"不可抗力"。
这一切看似“异常”的现象,难道都是意外吗? 事实上,我国黄河、长江等众多流域的生态保护与管理,始终离不开水利行业从业者的锲而不舍和奉献精神。 在守护黄河的众多力量中,“科技巡检”无人机是一支特殊的无人机,它不仅有效解决了水务巡检的痛点,也引领了水务巡检向数智化方向发展。
无人机 (UAV) 有能力帮助国家和人民
黄河聊城段由无人机巡查。
早在2015年,水利部黄河水利委员会(黄委)就开始探索无人机的应用,如今无人机已成为黄河流域空、空、地、水一体化三维监测系统建设的关键设备。 例如,在黄河聊城段部署了三家大疆机场,全天候巡护河流,掌握水位,采集到的信息自动上传归档,无需人工作业。 这些无人机可以高效收集数据并进行实时侦察,服务于水利水文、水土保持(水利)等关键业务。 这些业务中,有不少不为大众所熟知,却与我们的生活息息相关,最典型的就是防洪,关系到国家和人民的安全。
无人机(UAV)检查黄河濮阳段。
每年夏季汛期,黄河防洪压力非常大,尤其在“地上悬河”下游段,两岸河床高于地面,极易发生洪水。 “七下八上”是夏季汛期的关键时间点,黄河多段都面临难查和突检的局面,尤其是河南濮阳段,濮阳市一半面积都在黄河滩区,人工巡查压力极大。 不过,无人机成为巡检的“标配”后,效率提升了3倍以上,日常巡检变得更加轻松,汛期可以做到24小时不间断巡检。 红外无人机的设备使夜间巡逻不再困难。 无人机收集到的信息也可以实时传回指挥中心,为防汛部署提供决策信息。
夜间,采集冰河段积冰激光雷达数据。
我国许多北部地区每年都会经历冬季洪水。 据《中国水文报》报道,黄河冰面用传统方法更难监测,因为河段不确定性大、形成速度快,发生冰塞或冰坝的地点和时间,所以有句古话说“河官无罪凌心决口”。 据黄色委员会介绍,现在使用无人机图像来分析河段流冰的密度和速度,具有明显的优势,提高了工作效率和准确性,也让人员和设备不用冒险涉水和冰面。 据大疆介绍,无人机搭载禅思P1测绘摄像头,还可以准确测量河流的冰冻长度和冰与岸边的距离,无人机搭载禅思L1 禅思L2激光雷达,可以在夜间精准测量多个数据。
无人机还服务于黄河流域的生态环境保护,黄河流域与清水青山有关。 黄河委也一直在探索利用无人机等科技手段,整治黄河流域“四乱”问题,如滥占滥造、乱挖滥挖、乱打桩乱建等。 据了解,无人机可以飞越障碍物发现隐藏的问题,通过DJI Terra生成2D和3D模型,并以数字方式存档和记录问题。 随后,无人机还可以对整改情况进行检查和验收,完成从发现问题到完成整改的闭环。
“科技巡察员”守护万河
类似的故事不仅出现在黄河中,也出现在中国的许多河流、河流、湖泊、海洋,甚至溪流、溪流、沟渠、蜿蜒曲折中,这些故事被用于水土保持(水源涵养)、水文等诸多领域,共同帮助我们实现对美好生活的向往。
水文学研究自然界中水的时空分布和变化规律,监测和监测水的流量和流量,为水利设施建设和防洪提供科学依据。 长江水文局水文技术研究中心赵主任在网上公开课上表示,三峡工程建设依靠100多年的水文数据来确定大坝高度、水库容量、防洪库容量等关键指标。 2020年洪涝历史少之又少,但水文行业对水情的及时监测和预报,让防洪工作更加平静高效,水文水利工程的配合成功避免了大量**,让大部分民众甚至不知道洪水的存在。
红外无人机还可以在夜间监测水位和水温。
赵主任说,过去水文监测只能依靠安装在固定电缆上的传感器,只能监测一段水文数据,水文循环是一个复杂的过程,很难只淹没几个段。 现在,无人机可以检查上下游总共20公里范围内的河流,使洪水预测更加及时和准确。 大疆工作人员还介绍,当水位突然上涨时,传统的水文设备可能会出现故障,而无人机的摄像头还可以通过识别河中的小波浪和漂浮物来计算水的流量,并结合已知的河段信息,可以计算出水的流量。 经纬 M350 等大型型号也可以直接安装电流雷达。
水土保持研究如何防治水土流失,使水更清澈,空气更清新。 海河水利委水土保持监测中心站站长凌玲在公开课上表示,水土流失被比作“地球病了”,会给我们的生存环境带来诸多危害,比如水土流失会带走地表的养分, 这将影响粮食安全,风蚀也会带来沙尘暴。无人机在节水领域也很有用。 解读卫星遥感图像也需要大量的现场验证,这几乎是不可能手动完成的,而无人机可以用来拍摄半径5公里内的照片。 一些人为的环境破坏发生在私人花园中,从地面上看不见,可以用无人机轻松解决。
水利水文行业取得的成就是值得骄傲的,但两位专家都表示,随着人们对美好生活的向往和对美好环境的更高要求越来越高,他们肩上的担子也越来越重。 目前,人员的工作强度已经很高,如何不断提高质量和效率? 高科技是答案之一,尤其是无人机的进步,可以持续帮助降低成本和提高效率,也可以改变许多不可能。
“大疆低估了自己的作用”。
无人机在水利行业发展多年,现在比较火爆,甚至成为许多国家技能大赛的题材。 有水文专家表示,所在单位70%的员工都拿到了相关的无人机驾驶证,大家可以比较熟练地操作无人机。 但这远非全部,随着大疆创新技术的不断进步,它给水行业带来的变化也在不断进步。
无人机性能的提高将进一步提高工作效率。 大疆行业水利负责人杨腾表示,在水保护领域,无人机也是单人使用的,新型m**ic 3e具有更高的调查精度和效率。 在水文领域,DJI Matrice 3D 等型号还配备了机械百叶窗,可在帧与帧之间实现精确的间隔,并在测量水流速时更加准确。
一些水文专家认为,无人机机场是一种新的革命性产品,而大疆创新低估了它的作用。 赵主任表示,在水文行业,无人机机场解决了基层不敢飞、没人飞、无法上传数据的问题。 无人机机场和无人机的区别就像扫地机器人和吸尘器的区别,完全自主操作解放了人力,减少了对人员的需求。
去年,大疆创新发布了新的无人平台DJI Airport 2,无人机升级了地图功能,更有利于水利行业的数字化,并有助于实现数字孪生(将现实世界的物体或场景数字化,以创建数字版的“克隆”)。 使用无人机定期对大坝和山体进行建模,并对比不同时期的3D模型,可以发现大坝的变形和地质灾害的隐患。 赵主任表示,将大疆机场二号采集到的各种数据整合到水文预警系统中,结合人工智能模型,也让洪水预报更加及时、准确。 大疆创新工作人员表示,我国自然生态环境依然复杂,现有机制也在完善,相关配套技术才刚刚起步,因此他们认为,依托技术进步和机制的进一步完善,未来在行业前沿仍有广阔的天地可供探索。 只有不断改进和完善我们手中的技术,解决一线人员的需求和痛点,才能助力整个行业的高质量发展,为实现人民更美好的生活贡献力量。
相较于仅仅充当“天眼”,大疆无人机渗透行业、助力行业解决问题的实力越来越明显。 得益于机器视觉、深度学习、智能控制、环境感知等关键人工智能技术的不断发展,以机器人和无人机技术为主导的人工智能是推动生态文明建设的有力工具,我们很幸运地看到,无人机技术在生态环保领域的应用也在不断扩大。 赵主任也充满信心地表示,未来,随着业界与大疆合作的进一步深化,无人机机场的作用“将超出大家的预期”。