（一）需求分析

对于水利行业而言，水土保持、防洪抗旱减灾、水利工程建设监控都是水利工程重要工作。一方面，水利工程规模较大，对水域内水土保持及水土流失情况进行统计，单纯依靠人工处理，无法确保数据的准确性。另一方面，随着河砂需求量的增加，砂石的价格不断上涨。在利益驱动作用下，非法采砂现象时有发生，人为地加剧了水土流失的局面。目前随着社会的发展，生态文明意识逐渐提高，国家明文出台了一批政策，旨在严厉打击非法排污、非法采砂、非法捕捞甚至包括走私等违法犯罪的船只，但客观上，这些船只体积小，活动灵活，经常在夜间活动，客观上增加了发现及抓捕的难度。

无人机技术与新一代高分辨对地观测系统的有机结合，可以形成具备系统性、高效性特点的一体化水土保持监测评价体系。在大面积水利行业土壤侵蚀定量监测与评价过程当中，无人机航测技术可以发挥积极作用。另一方面，无人机可在夜间监控非法采砂、排污，通过搭载照明或者红外镜头设备，及时监查江（河、湖）面上的船只，发现并靠近拍照及录视频固定证据，为后续工作提供可依靠的证据。此外，水土保持治理措施监测与评价可以帮助水利生产建设项目高效地完成任务，在水土保持监测研究方面取得预期的技术成果。

（二）解决方案

1、无人机全自动机场

要想利用无人机获取遥感影像，可以在河道周边部署无人机全自动机场（见图3-11），无人机能迅速到达巡河作业现场，通过高空视角可全方位勘测河道信息，并在巡检河道过程中记录违法行为，根据现场拍摄情况，及时锁定证据，数据实时传输回控制中心。

无人机全自动系统能现场部署、自动飞行、远程控制，及时性强，机动性高，节省了通勤成本，通过设定航线自动飞行及远程控制能解决拍照取证、追踪排查解决人工巡河过程中难以应对的乱倒垃圾、非法排污等问题。

图3-11无人机全自动机场

通过无人机自主飞行平台打造“空中立体巡查”模式，实现河湖管理远程无人机空中巡逻、实时定位、远程图传、实时直播功能；并对影像数据进行智能分析，对水域岸线破坏侵占违法行为、河湖蓝藻等漂浮物、捕鱼游泳等禁止行为等进行自动识别并预警，将现场资料通过上传到巡检系统，可实现存储、编目、检索、管理、考核、研判等功能：

全自动机场主要功能：

1、对巡检河段进行日常自动化巡检，沿河道任意指定航线航拍、查寻污染源、实时收集河道污染源信息。

2、对巡检河段污染源敏感点定时定点拍摄。

3、数据实时回传至指挥中心，远程监控无人机巡河拍摄画面，出现异常时可切换至手动控制模式，对污染源和疑似违规人员进行拍照取证。

全自动无人机机场具有如下优势：

1、无人机自动化作业，巡河现场通过全自动机场无须人为干涉，降低人工成本。

2、作业现场部署，提高巡检效率。

3、高空视角，不受地理环境限制，全面搜集河面信息，了解河道整体情况，远程锁定异常情况，控制无人机抵近查看并取证。

4、数据存档，记录并存储每次河道巡检路线及画面，便于后期对比、回放。

2、非法采砂船只监查

利用无人机查处非法采砂等违法船只，可以使用无人机搭载照明设备或者红外镜头。当发现非法船只，飞手可控制无人机靠近拍照取证，或者提取视频资料。在取证过程中，还可以搭载热成像相机及时记录船只上的人数，通过网络传输把相关证据传输到控制系统，存档、固定证据，为后续工作提供坚实保障。同时，报警给相关执法人员，以便迅速前往事发地点，抓捕相关责任人。

3、水土流失监测

利用无人机技术调查土壤侵蚀定量来完成水土保持的研究。由于土壤侵蚀原因及过程较为复杂，受到多种自然环境及人为因素影响，根据不同土壤侵蚀类型和影响因子的不同，参考土壤侵蚀因子指标，结合遥感技术及常规方法，在GIS中存取、表达和计算，完成土壤侵蚀定量的计算。利用无人机获取的遥感图像，对水土流失情况、现状及发生特点和趋势，进行科学分析并及时制定针对性改善策略，加快水土流失治理，确保水利工程的实际效用。

（三）应用案例

案例1：

2016年，拉萨某区，利用无人机对生产建设项目开展了低空遥感监督监测，收集了10余项水土流失监督监测指标。此次无人机水土流失低空遥感监督监测，共选择了水库、电站、公路、矿业、堤防、市政等类型项目，对弃渣场、取土场、施工现场等重点区域进行数据采集，通过后期三维数字模型重建，利用原始地形图转换的三维数字模型叠加，对其开挖量、堆渣量、扰动面积等进行监督监测。

案例2：

2019年，佛山水文分局技术人员在经过数月的探索与实践后，成功使用无人机航测完成了白蛇漩险段整治后堤围岸线地形的测量。

无人机测绘具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点，能有效替代危险辛苦的传统人工外业工作，打破地理环境限制，大大缩短作业时间。本次测量测区长约7公里，宽约100米，共飞行6个架次，总用时约2小时。而如果使用传统GPS走测此区域地形，需要一周的时间。使用无人机测绘还可以将庞大的内业数据处理交给计算机，建立3D实景模型，直观方便地得到测区的地理数据。

本次对佛山重要堤围险段开展的无人机航测，配合了多波束测深系统，高效采集险段岸上和水下地形，进一步积累了险段历史资料和监测经验，促进了重要堤围险段监测的智能化和常态化，为水利防灾减灾和粤港澳大湾区建设贡献了积极力量。

                       如需了解更详细的解决方案，请联系客户经理Tel:18068035544