在水文監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，精準(zhǔn)測(cè)量水流數(shù)據(jù)至關(guān)重要。傳統(tǒng)測(cè)流方法在面對(duì)復(fù)雜地形、惡劣環(huán)境時(shí)，往往力不從心。而如今，無(wú)人機(jī)測(cè)流技術(shù)的出現(xiàn)，正悄然改寫(xiě)這一局面，為水文監(jiān)測(cè)帶來(lái)了前所未有的變革。

無(wú)人機(jī)測(cè)流系統(tǒng)一般由空中監(jiān)測(cè)設(shè)備與地面站控制及接收設(shè)備構(gòu)成。空中設(shè)備以無(wú)人機(jī)為載體，搭載雷達(dá)測(cè)速儀、攝像頭、高精度傳感器等。其中，雷達(dá)測(cè)速儀運(yùn)用先進(jìn)的毫米波雷達(dá)技術(shù)，通過(guò)發(fā)射和接收毫米波信號(hào)，精準(zhǔn)探測(cè)水面流速，精度可達(dá) ±0.01m/s，分辨率≤0.01m/s。攝像頭則負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)記錄水面狀況，為后續(xù)分析提供影像資料。同時(shí)，借助高精度 RTK 差分技術(shù)，無(wú)人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)懸停定位，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。地面站設(shè)備包含無(wú)線接收模塊、遙控器與 PC 移動(dòng)端電腦等，與空中設(shè)備通過(guò)無(wú)線方式實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，保障信息交互的順暢。

無(wú)人機(jī)測(cè)流

相較于傳統(tǒng)測(cè)流方式，無(wú)人機(jī)測(cè)流優(yōu)勢(shì)顯著。首先是高效便捷，無(wú)人機(jī)巡航速度可達(dá) 15m/s，能在短時(shí)間內(nèi)完成大面積水域測(cè)量，將傳統(tǒng)流量測(cè)算時(shí)間大幅縮短，河流越寬，效率提升越明顯。其次，它不受地形限制，無(wú)論是高山峽谷，還是沼澤濕地，均可輕松抵達(dá)，完成測(cè)量任務(wù)。再者，非接觸式測(cè)量大大降低了對(duì)惡劣環(huán)境的要求，特別適用于人跡罕至的無(wú)資料區(qū)或突發(fā)性污染等惡劣場(chǎng)景。而且，無(wú)人機(jī)測(cè)流有效保障了人員安全，避免了人工涉水測(cè)流面臨的潛在危險(xiǎn)。

目前，無(wú)人機(jī)測(cè)流已在多地得到成功應(yīng)用。黃河水利委員會(huì)水文局在渭河入黃口、黃河花園口河段，采用大型無(wú)人機(jī)搭載雷達(dá)流速儀進(jìn)行測(cè)流試驗(yàn)，通過(guò)多波束同步掃描技術(shù)，實(shí)現(xiàn)寬斷面水流的立體測(cè)速，成功解決了傳統(tǒng)測(cè)驗(yàn)方式在復(fù)雜斷面測(cè)驗(yàn)效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大的難題。四川省遂寧市桂花水文站運(yùn)用無(wú)人機(jī)與無(wú)人船協(xié)同作業(yè)，無(wú)人機(jī)搭載的雷達(dá)流速儀負(fù)責(zé)水面中上層流速監(jiān)測(cè)，無(wú)人船則補(bǔ)充水下數(shù)據(jù)，在洪水期間大幅提高了測(cè)流精度，將單次測(cè)流時(shí)間從傳統(tǒng)的 1 至 2 小時(shí)縮短至 10 至 30 分鐘。三湖河口水文站建成的無(wú)人機(jī)視頻測(cè)流系統(tǒng)，結(jié)合雷達(dá)流速儀的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)校正，實(shí)現(xiàn)了流量自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，能按預(yù)定航線定時(shí)施測(cè)斷面流量。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)測(cè)流的應(yīng)用前景更加廣闊。未來(lái)，無(wú)人機(jī)將搭載更先進(jìn)的傳感器，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步測(cè)量，如水位、流速、水質(zhì)等。同時(shí)，智能化程度也會(huì)進(jìn)一步提升，具備自主規(guī)劃航線、自動(dòng)識(shí)別干擾信號(hào)、實(shí)時(shí)輸出精準(zhǔn)流量成果的能力。在水利工程建設(shè)、水資源管理、防洪減災(zāi)等領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)測(cè)流必將發(fā)揮更大作用，為相關(guān)決策提供更加及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，助力水文監(jiān)測(cè)事業(yè)邁向新高度。