（一）需求分析

水资源极易受到污染，特别是内陆水体，因自然封闭性导致的污染问题尤为突出。同时，水资源作为污染物的载体，具有动态的扩散和蔓延特性，会进一步加剧水体的污染程度。

内陆水体环境复杂、水域面积相对小且污染类型多样，人工巡河频率受限、视野狭小，针对非法行为取证能力不足。在人工河道巡查中，工作人员需要沿着岸边、在桥上或坐船进行巡查、取证、拍摄各类污染河湖水质、破坏水环境和侵占水域岸线等违法行为，但是河流附近环境复杂、林草茂密、巡河效率低下、工作环境艰苦、通勤开支大，且偏远地区及应对突发事件人员不能即时响应等，已经难以满足水利作业日常巡查的要求。

相比普通的人力巡查，无人机水务巡检既克服了“流域广、斑块琐碎、地形复杂”等诸多因素限制，又能全方位掌握水域的基本情况。得益于各项无人机相关的智能化技术与设备的提升，同时凭借其机动灵活、操作简单、拍摄视野全面、实现功能丰富等特点，在河（湖）道的巡查中已经逐渐代替人工，实现高效精准的巡查工作。通过科学布设入湖河流，以及湖泊水情、水质、水生态、漂浮物等监测站点，积极运用物联网、无人机航拍、视频监控等新技术，对湖泊岸线、水下地形、水生态水环境变化情况进行动态监测，将成为无人机河道巡查新的发展方向。

（二）解决方案

河道巡检的常见对象，包括河道岸上的垃圾、河中水草、取排水口、水面污染、河岸违建、水上船屋、桥边堆积物等。无人机遥感技术应用于水污染监测，可监测水面漂浮物及污染物：

1、用多光谱扫描和红外扫描，可监测地表水体的化学污染和热污染状况；

2、从红外扫描图像上，可确定进入水体的污水扩散特征和扩散范围；

3、搭载叶绿素传感器，可监测水体中的叶绿素，借以确定水中藻类类型及其生长密度，掌握水体富营养状况；

4、紫外摄影可测量水体油污染程度；

5、利用悬浮物对光波的吸收特性差异，也可测量水体泥沙含量。

无人机搭载不同传感器，如照相机、多光谱成像仪、CCD摄影机、轻型红外航扫仪、激光测深仪、成像光谱仪、化学传感器等，可用于大面积水体的快速同步监测，不受时间、地点的限制，可迅速测定水体污染特征、污染源状况等。通过不同时间内的连续监测，重复成像，还可掌握水污染的动态变化，监测突发环境污染事件的发展，预测污染变化趋势。

河道巡检通过设定航线进行自动化巡检，飞行前设定好航点及高度，其间工作人员可以对问题点进行拍照或者录制视频（见图3-2）。无人机摄制下的影像实时数据和基础信息也可以纳入水务巡检无人机管理信息平台。通过平台随时查阅、对比历史资料，能及时发现隐患和测评治理效果。

图3-2无人机河道巡检

（三）应用案例

太湖蓝藻监测：2020年5～6月江苏苏州太湖水面蓝藻大面积暴发，严重污染了苏州自来水水源，对苏州人民的饮用水安全构成巨大威胁（见图3-3）。为了对蓝藻漫延情况进行全方位掌握，苏州市水利局使用无人机对太湖水域进行连续空中拍照，取得了太湖水域苏州段蓝藻暴发的宝贵资料，为下一步如何整治太湖蓝藻取得了重要的参考资料（见3-4）。

图3-3蓝藻污染

 A点位8:00                                            B点位8:00

A点位12:00                                         B点位12:00

图3-4无人机蓝藻监视图

河道清洁监测：2020年5月，苏州市水务局工程管理处为更高效、更快捷的监测和管理辖区河道，委托中飞遥感公司对辖区七浦塘、外塘河、胥口、中西河、大运河五条河道进行监测。经过收集航拍影像信息，制作正射影像，经过对图像的剖析，精确地获得了水情、水质、水生态、漂浮物等信息。

吴江航道巡查：2018年，为贯彻《全省交通干线沿线环境综合整治五项行动方案》，吴江区水利局特委托苏州中飞遥感技术服务有限公司对辖区航道进行无人机巡查，中飞遥感对此项工作分两期进行巡查，第一期发现非法排污、非法向河道倾倒生活与建筑垃圾及河道的漂浮垃圾问题较为突出，吴中区水利局对此非常重视，立即派人清理河道及两岸的垃圾，并处理非法排污的企业。在环境综合整治后，中飞遥感派出无人机对航道进行第二期的巡查，河道环境较之前已大有改观，河水变得清澈了（见图3-5）。吴江区圆满完成了全省交通五项环境综合整治的目标。

图3-5吴江航道环境整治前后对比

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