摘要：無人機航測技術越來越成熟，在水利行業可用于測繪水庫地形圖。固定翼無人機，旋翼無人機具其自身的優勢。針對貴州范圍內的特殊地形采用不同的無人機可以大大增強作業效率，用更少的時間，創造更高效的業績，也是無人機未來發展的方向之一。

　　【關鍵詞】水利工程 測繪工程 無人機

　　1引言

　　測繪科學以及技術的不斷發展，航測成圖在水庫庫區測繪中已經得到廣泛應用，在中大比例尺地形圖測繪中扮演著重要的角色。相較于傳統航空攝影測量，無人機航測成本低廉，方便快捷，獲得影像為比傳統航攝儀的融合彩色更加逼真地RGB自然彩色，獲得影像分辨率更高，可用于1：500，1：1000和1：2000等大比例尺地形圖的測繪。

　　2貴州自然地理情況

　　貴州的地貌類型復雜，以山地為主，約占全省總面積的87%，丘陵占10%，盆地、河流階地和河谷平原僅僅占3%。貴州境內地勢西高東低，自中部向北、東、南三面傾斜，呈三級階梯分布。第一階梯平均海拔1550米以上，第二階梯平均海拔在800—1500米左右，第三階梯平均海拔在800米以下。整體地勢起伏較大，對于飛行作業來說難度較大。貴州的水資源總量豐富，年降水量1100至1300毫米，地表水資源量超過1200億立方米。河流坡度陡，天然落差大，水能資源達1874.5萬千瓦，排名中國第六位。每平方千米擁有水能資源106千瓦，列國內第三。境內水資源相對豐富，其特點：分布均、造價低、發力高、區位優。對于飛行作業來說，項目多且復雜，具有很強的市場適用性。

　　3無人機的分類

　　無人機分類包括：1)多旋翼無人機2)固定翼無人機3)撲翼機4)直升機等等機型。由于考慮經濟成本以及貴州復雜的作業條件。常常采用以下常用的無人機：1)多旋翼無人機2)固定翼無人機

　　3.1多旋翼無人機

　　多旋翼無人機的飛行原理是依靠各個機臂上的螺旋槳轉翼產生的升力來平衡飛行器的重力，依靠某一方向的旋翼傾斜產生水平方向的推力前進。其功力結構相對簡單，飛行方式更加多樣化。

　　3.2固定翼無人機

　　固定翼無人機在飛行原理上與飛機類似，依靠螺旋槳或者渦輪發動機產生的推力作為飛機向前飛行的動力，主要的升力來自機翼與空氣的相對運動。

　　4無人機的特性

　　4.1旋翼無人機

　　旋翼無人機的垂直升降的設置使得其對于起飛場地的要求比較低，在極端惡劣的條件下甚至能用手托舉進行起降。廣泛適用于各種山區、高原等地勢不開闊的區域。貴州修建的水庫常常在坐落于峽谷地區，中間低，兩邊高，小范圍內相對高差通常可達到200米。庫區兩岸山脈地表起伏不一，拍攝此類水庫庫區時常常采用旋翼無人機，根據高差分航帶設置航線，在保證安全的飛行高度的同時，又可以盡可能的拍攝出滿足重疊度影像資料。由于旋翼無人機都是采用的無刷電機，因此可靠性較高，飛行過程中抗氣流能力較固定翼的強，所以其安全性更顯得恰當。由于旋翼無人機的航飛姿態較好，其搭載傾斜攝影之后便能更加清晰的拍攝出壩體側面的結構以及兩岸的山壁的細節紋理，也可以應用于貴州山區的壩體區域三維立體圖形的外業拍攝。由于其懸停能力強，適用于定點拍攝某一特定對象，所以其也適用于拍攝細膩獨特的環境景區效果圖，比如濕地公園的展覽圖等等。但是其需要大于機身重力的大推力電機才能飛起來，并且其都是電池續航，加上其每個飛行動作都需要電力維持，所以其飛行續航能力較短，一般15-25分鐘以內，并且飛行速度較慢，通常小于36千米每小時，所以其只適用于范圍不大的區域。并且冬季時候貴州山區高空溫度低，對電池性能穩定性有影響，更是對其單次作業量有所削減，因為在設計航線時得留出更充足的電量返航。試驗采用MD4-1000無人機，其源自德國Microdrones公司的技術，由佛山安爾康姆公司生產的四軸旋翼無人機。

　　4.2固定翼無人機

　　相較于旋翼無人機，固定翼無人機可以裝載更大的電池和設備，并且在空中滑翔時有一定的上升升力支持。所以同樣容量的電池可以飛行更長的時間。通常其巡航速度可以達到80千米每小時，所以作業范圍長，適用于河道治理工程、引水管線工程以及水資源保護區設立等大范圍的作業。考慮到在貴州區域地形的復雜情況，在航線規劃上稍微太高相對航高以確保安全下，其完全滿足1:2000的數字線劃圖的精度要求。固定翼無人機由于其起飛模式，所以需要較長較平坦的跑道來提供一個起飛速度。加上其飛行速度較快，抗氣流能力較弱，攝影抖動較旋翼無人機明顯，并且有一定的側翻危險。所以對無人機操作員和飛行時的環境因素要求較高。

　　5總結

　　旋翼無人機的廣泛應用于小范圍的航空攝影，由于其出色的穩定性和靈活能力，在貴州區域水利行業中常用于庫區影像拍攝，構建壩體三維模型以及拍攝自然景區展示效果圖等等。但是由于其電池消耗大，載重小，所以作業效率較固定翼無人機小。其滿足生產三維立體模型，3D產品以及1:1000數字線劃圖的精度要求。固定翼無人機較旋翼無人機來說，其速度快，續航能力強，作業范圍廣，作業效率較高，但是由于起飛條件、作業區域高程控制以及對無人機操作員的要求較高，所以其有一定的局限性。在貴州區域水利行業中常用于河道治理工程、引水管線工程以及水資源保護區設立等大范圍的作業。其滿足生產1：2000數字線劃圖的精度要求。無人機航測遙感技術作為近幾年新型的測量工具，其經濟效益是非常可觀的。但是盡管無人機的測量效率高，其在測量精度方面還是無法和傳統的數字全站儀、網絡RTK等儀器相比，因此，無人機航測遙感技術還有很長的發展道路值得我們去發展探索。

　　作者簡介：陳嘉，1992年生，男，本科，助理工程師，研究方向：水利工程方面的測繪，包含工程測量、航攝測量、變形監測等。

　　參考文獻

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　　[3]羅浩.無人機飛行姿態檢測及控制研究[J].電子世界,2018(1):175-176.

　　《水利工程測繪工程無人機的運用》來源：《水利水電工程設計》，作者：陳嘉