无人机用于水资源管理和监测

无人机已越来越多地应用于各个行业，以提高效率、准确性和安全性。水务行业是采用这项技术的行业之一。事实证明，无人机在从监测水质和水量到检查基础设施和检测泄漏等各种应用中都非常有用。

在水务和水资源管理中使用无人机的主要好处之一是能够快速准确地收集数据。配备传感器和摄像头的无人机可以捕捉水源、处理厂和配水网络的高分辨率图像和视频。这些数据可用于识别潜在问题，例如泄漏、堵塞或污染，并及时解决。此外，无人机可以在短时间内覆盖大面积区域，从而减少人工检查的需要并节省资源。

在水资源管理中使用无人机的另一个优势是它们可以提高安全性。检查水利基础设施通常需要在高空、密闭空间或危险化学品附近工作。

管道和涵洞通常会阻碍工人的行动，难以进行有效的检查。这些任务可能很危险且耗时，需要专门的设备和人员。无人机可以在不危及工人的情况下进行这些检查，从而提供更安全、更有效的替代方案。

无人机在水和水文管理中的应用

无人机在水资源管理领域越来越受欢迎，因为它们能够执行以前耗时且昂贵的任务。在本节中，我们将讨论无人机在水和水文管理中的各种应用。

n检查

无人机可以对水利基础设施（如管道和水库）进行检查。它们可以检测从地面难以识别的泄漏、生锈和其他损坏。这些信息可用于进行维修并提高供水系统的整体效率。

n测量

无人机可以创建水务基础设施的 2D 和 3D 模型。这可以帮助水务管理人员更好地了解系统并规划未来的改进。无人机图像的空间分辨率可以非常高，可以详细记录和绘制水务基础设施。

n使用无人机进行水体采样

无人机可用于从偏远地区收集水样。这对于服务范围较大或服务于农村社区的水务公司尤其有用。通过利用先进技术，我们可以确保水源和负责管理水源的团队的健康和安全。

n资产管理

无人机可用于监测水利设施资产（如泵和阀门）的状况。这些信息可用于安排维护和维修，减少停机时间并提高供水系统的整体效率。热成像还可用于检测热信号，这可以指示资产的潜在问题。

n水文过程评估

无人机能够提供有关水文过程（包括径流、渗透和蒸散）的宝贵见解。可以利用这些数据创建未来水资源可用性的预测模型，并评估气候变化对水资源的影响。

基于无人机的水务资产检查

无人机技术为水务公司进行资产检查提供了诸多好处。无人机能够捕捉高分辨率图像和视频，因此可以全面查看水务公司资产，包括管道、水塔、水库、渡槽、通道/通风井、下水道系统、电缆/通信隧道，并更有效地进行公共供水监控。

n管道勘测和检查

配备高分辨率摄像头和热成像传感器的无人机可以检查管道是否有泄漏、腐蚀和其他损坏。通过及早发现这些问题，水务公司可以避免昂贵的维修并降低服务中断的风险。

n水塔检查

水塔或水箱是供水系统的重要组成部分。无人机可以检查水塔的结构损坏、腐蚀和其他可能损害其完整性的问题。通过使用无人机检查水塔，水务公司可以降低灾难性故障的风险并确保其员工和公众的安全。

n废水处理设施检查

定期检查污水处理厂是确保遵循最 佳实践的必要措施。无人机为这一挑战提供了独特的解决方案，可以鸟瞰整个系统并轻松检测异常情况。无人机不仅可以降低成本，还可以节省时间，因为传统的检查方法可能需要数周才能完成。使用无人机，可以在几分钟内收集现场数据，使管理人员能够在潜在问题发生之前发现它们。无人机甚至可以部署在危险的地方，例如收集器和泵站内部。

n检查水库

水库对于储存和分配水至关重要。无人机可以检查水库是否有裂缝、泄漏和其他可能影响其结构完整性的损坏。通过使用无人机进行水库检查，水务公司可以尽早发现问题，并在问题变得更严重之前采取纠正措施。

n渡槽

无人机可以检查渡槽的损坏、侵蚀和其他可能影响其输水能力的问题。通过使用无人机检查渡槽，水务公司可以确定需要维修或维护的区域，并在问题变得更严重之前采取行动。

n通道/通风井

进出风井和通风井是水务基础设施的重要组成部分。无人机可以检查这些区域是否有损坏、堵塞和其他可能影响其功能的问题。通过使用无人机进行进出风井和通风井检查，水务公司可以确保其基础设施的安全性和可靠性。

n下水道检查

无人机可以检查下水道系统是否存在堵塞、泄漏和其他可能影响其功能的问题。通过使用无人机进行下水道检查，水务公司可以尽早发现问题，并在问题变得更严重之前采取纠正措施。

n电缆/通讯隧道

电缆和通信隧道对于传输数据和通信至关重要。无人机可以检查这些隧道是否有损坏、堵塞和其他可能影响其功能的问题。通过使用无人机进行电缆和通信隧道检查，水务公司可以确保其基础设施的可靠性。

n封闭式涵洞

封闭式涵洞是水务基础设施的重要组成部分。无人机可以检查这些区域是否有损坏、堵塞和其他可能影响其功能的问题。通过使用无人机进行封闭式涵洞检查，水务公司可以确保其基础设施的安全性和可靠性。

n跟踪正在进行的项目的进度

无人机配备高分辨率摄像头，可以从各个角度拍摄施工现场的图像。这些图像可用于创建现场的 3D 模型，可用于监控现场进度、识别任何潜在问题并确保我们的团队高效、有效地工作。

供水系统泄漏检测

供水系统对于为家庭和工业提供清洁水至关重要。这些系统中的泄漏会对基础设施和环境造成严重损害。与传统方法相比，使用无人机进行漏水检测是一种更高效、更准确的方法。在本节中，我们将讨论无人机用于检测供水系统泄漏的几种技术。

n目视检查

目视检查是检测整个供水管道系统泄漏的最常用方法。它涉及训练有素的人员目视检查管道、阀门和系统的其他组件是否有损坏或泄漏的迹象。配备高分辨率摄像头的无人机可以提供实时航拍图像，用于目视检查供水管道网络。这可以快速识别泄漏迹象或任何结构损坏，例如裂缝、腐蚀或错位。此外，无人机图像还提供：

l监控难以到达的区域而不会危及人员安全

l减少现场检查时间

l尽早发现泄漏，最 大限度地减少水损失

n热成像

热成像技术使用红外摄像机检测水管表面的温差。当具有热成像功能的无人机飞过供水系统时：

l温暖的地区可能表明有漏水，因为流出的水与周围土壤的温度不同

l温度读数的对比可以帮助我们在泄漏恶化之前确定泄漏的位置和程度

n激光雷达技术

激光雷达（光探测和测距）技术利用基于激光的遥感技术来创建供水系统的详细 3D 地图。通过使用激光雷达实施无人机，我们可以：

l获取管道及其周围环境的精 确测量结果

l识别可能表明泄漏的高程或地面变形的细微变化

l以更高的点密度捕获数据，提供更准确的管道网络表示

n多光谱成像

多光谱成像涉及捕获不同波长的图像以分析场景中的各种元素（例如植被、土壤和水）。配备多光谱传感器的无人机可以通过以下方式帮助我们检测漏水：

l植被分析：土壤水分含量增加会导致植被变得更绿，这表明可能存在泄漏

l湿度检测：漏水会改变土壤的水分含量，可以通过多光谱成像检测出来

l随时间变化的检测：通过定期比较多光谱数据，我们可以识别潜在泄漏并监测现有泄漏的进展

通过利用这些先进的无人机技术，我们可以高效、准确地检测、监控和解决供水系统泄漏，最终节约宝贵的水资源并最 大限度地减少对基础设施的损害。

水文监测

n河湖监测与监管

持续、有条不紊地监测河流和湖泊总是耗时且成本高昂。使用无人机作为监督和监测水资源过程的一部分可显著降低运营成本。为自然资源检查提供有效且高效的工具，使我们能够收集关键信息，同时最 大限度地减少对环境的影响。

配备先进传感器的无人机可以收集 pH 值、温度、浊度和含氧量等水质参数数据。我们可以监测水生植物的生长情况，检测河岸的侵蚀情况，并评估人类活动对水和野生动物的影响。这些宝贵的信息有助于识别生态系统的任何变化或潜在威胁，并采取适当的行动。

使用无人机执行这些任务的一些主要好处包括：

l节省时间和成本：传统技术（例如船上勘测和人工数据收集）可能耗时费力。无人机让我们能够快速高效地开展工作，从而降低总体成本。

l高分辨率图像：无人机可以捕捉高质量的图像和视频，使我们能够对河流和湖泊进行详细评估，而不会让我们的团队成员面临危险或干扰环境。

l进入难以到达的地区：无人机让我们更容易地检查偏远和难以到达的水体，确保我们拥有关于其状况的全面和最 新信息。

l实时数据：借助无人机技术，我们可以实时访问收集的数据，从而做出明智的决策并在必要时采取及时行动。

通过使用无人机进行河流和湖泊的监测和监督，我们可以优化资源并保持水和公用事业管理的最 高标准。

n绘制水体地图并估算水覆盖范围

为了估算水覆盖率，我们使用专门的软件来处理捕获的图像和数据，以生成水量和水面面积的精 确测量值。这些信息对于管理水资源和预测洪水或干旱等潜在问题非常有用。

我们的无人机水文测绘和估算服务的一些主要应用包括：

l监测水库和湖泊的水位以优化水分配

l评估河流流速和水位变化，为洪水管理规划提供信息

l评估水质并确定污染热点，以便有针对性地进行干预

l绘制湿地和其他环境敏感区域的地图以支持生态研究和保护工作

通过在我们的水文测绘和估算服务中利用无人机技术，我们可以提供有价值的见解，使水和公用事业组织能够更好地决策和资源管理。

n支持洪水风险评估和应急管理

借助无人机应用，水务公司可以快速评估洪水破坏程度，确定有洪水风险的区域，并实时监测水位。这些信息可以帮助水务公司做出明智的决定，将资源和人员部署到最需要帮助的地区。

配备高分辨率摄像头的无人机可以捕捉洪水灾区的详细图像，这些图像可用于创建洪水区域的地图和 3D 模型。这些地图和模型可以帮助水务公司识别面临洪水风险的区域，并相应地确定响应工作的优先顺序。

n工业排污口监测

工业排放，例如工业设施将废水或污水排放到河流、湖泊或海洋等自然水体中。工业排放会对环境和人类健康产生负面影响，例如水污染、栖息地退化和疾病传播。

无人机可以为工业排放口监测提供多种优势，例如：

l他们可以收集排放口和周边地区的高分辨率图像和视频，这有助于识别排放的来源、位置和范围。

l它们可以携带传感器和摄像头，测量废水的各种参数，例如温度、pH值、溶解氧、浊度和化学成分。

l它们可以降低数据收集的成本和时间，因为它们可以快速有效地覆盖大面积区域，而无需人工操作或船只。

l它们可以提高数据收集的安全性，因为它们可以避开危险或无法进入的区域，例如波涛汹涌的水域、高耸的悬崖或禁区。

n水土保持调查

无人机可以帮助识别水土流失、土壤退化和水污染区域。它们还可以提供有关土壤湿度的宝贵信息，从而帮助优化灌溉方法并减少水资源浪费。

无人机还可用于监测河岸带的健康状况，这对于保护水质至关重要。河岸带是与溪流、河流和其他水体接壤的陆地区域。它们有助于在径流进入水道之前过滤污染物和沉积物。无人机可以提供有关河岸带健康状况的宝贵信息，包括植被覆盖率、土壤湿度和侵蚀情况。

案例研究

英国安格利亚水务公司利用无人机在干旱期间查找和修复隐藏的泄漏。法国水务公司已开始使用无人机检查其下水道运营情况。在新西兰，无人机被用作监测水质项目的一部分。在爱尔兰，无人机被用来调查潜在问题，并在非法倾倒成为废水处理工人的问题之前将其抓获。事实证明，在废水行业使用无人机可以改变游戏规则，提高工人的安全性，降低能源消耗，简化规划，提高洞察力和教育水平，并高效收集样本。