图：1月7日 陕西延安 网友拍到黄河水变清【环球网无人机频道 记者 赵汗青】 黄河，作为华夏民族的母亲河，一直以来都以“雄浑壮美”的形象示人，但也因磅礴气势让人望而生畏，古人曾用“黄河万里触山动，盘涡毂转秦地雷”来形容它的湍急和力量，也因“水阔无边深无底，其来不知几千里”表达了古人对母亲河的敬仰。因流经黄土高原等地，夹杂着泥土的黄河一直有着“黄且浑浊”之印象，但最近，黄河水变清了！24年1月，有网友在陕西延安黄河壶口瀑布拍到了“清流飞瀑”的壮观景象，紧接着刷爆社交媒体。
另一件历史罕见的事是，最近的黄河几乎岁岁安澜。据央视报道，24年2月，黄河宁夏段全线平稳开河，较多年平均提前8天，黄河宁夏段2023-2024年度凌汛期也平稳结束，未造成人员伤亡。要知道，黄河在有史记载的两千多年里，“黄河清”只有43次，但决口泛滥总计1500多次，秋冬时的凌汛更被视为人力无法抗拒的"天灾"。
这一切看似“反常”的现象是偶然吗？其实针对黄河、长江等中国许多流域的生态保护和治理，一直以来都离不开水利行业从业者背后的坚守与奉献。在守护黄河的众多力量中，“科技巡查员”无人机是特殊的一支，不仅有效解决了水政巡查工作的痛点，还引领着水政巡查朝着数智化方向发展。今天，我们就从科技创新的一个切面，管窥一下无人机在水利行业的应用价值。
无人机赋能，助力国泰民安
图：黄河聊城段使用无人机巡查早在2015 年，水利部黄河水利委员会（黄委会）就开始探索应用无人机，现在无人机已成为黄河流域空天地水一体化立体监测体系建设中的关键装备，许多河段还部署了无人机机场，更实现了全自主作业。例如黄河聊城段就部署了3台大疆机场，全天候巡查河道、掌握水位情况，所采集的信息会自动上传归档，全程无须人工。这些无人机高效地采集数据、还能实时视频侦察，服务着水政水文、水土保持（水保）等关键业务。这其中的许多业务不被公众熟知，但却与我们的生活息息相关，最典型的是防汛，这关系着国泰民安。
图：无人机巡检濮阳段黄河每年夏汛期，黄河的防汛压力都很大，特别是下游的“地上悬河”河段，河床高出两岸地面，极易泛滥。“七下八上”是夏季汛期的关键时间点，黄河的多个河段都曾面临巡检难、应急巡查更难的情况，特别是河南濮阳段，整个濮阳市的一半面积都在黄河滩区，人工巡查压力极大。但无人机成为巡检的“标配”后效率提升了3倍以上，日常巡查变轻松，汛期时还能实现24小时不间断巡查。红外无人机的装备，更是让夜间巡查也不再困难。无人机采集的信息也能实时回传至指挥中心，为防洪部署提供决策信息。
图：夜晚采集封冻河段堆冰激光雷达数据黄河冬春季的凌汛，更需要严防死守。冬天的凌汛，是我国很多北方地区每年都要经历的。据中国水文报报道，黄河的冰凌用传统手段更难监测，因为发生冰塞或冰坝的河段、位置、时间不确定性大、形成速度快，所以古有“凌汛决口，河官无罪”之说。而黄委会介绍，现在用无人机图像解析河段流冰密度、流冰速度，优势明显，这提升了工作效率和准确性，也让人员和设备不必冒险涉水涉冰。大疆行业介绍，无人机搭载禅思 P1 测绘相机还可精确测量出河道封冻长度、冰凌与岸边距离等信息，无人机搭载禅思 L1 /禅思L2激光雷达，更能在夜间精确测算出多项数据。
无人机也服务于黄河流域的生态环境保护，这关系着绿水青山。黄委会也一直在探索用无人机等科技手段整治乱占、乱采、乱堆、乱建等黄河流域“四乱”问题，现在已取得显著成效，许多从前的“渣土山”都披上了“绿装”。据了解，无人机可以飞越险阻发现隐藏的问题，通过大疆智图生成二维和三维模型，还能对问题进行数字化存档记录。后续，无人机还可巡察、验收整改情况，完成从发现问题到完成整改的工作闭环。
“科技巡查员”，守护万千江河
类似的故事不只出现在黄河，还发生在我国诸多的江、河、湖、海，甚至溪、涧、沟、曲，用途涉及水土保持（水保）、水文等诸多领域，这一起助力实现我们对美好生活的向往。
水文研究自然界水的时空分布、变化规律，监测和预测水的流速和流量，为水利设施建设、防洪提供科学依据。来自长江水文局水文技术研究中心的赵主任在一场网络公开课中说道，三峡工程的建设就依托着一百多年的水文资料，确定了坝高、库容、防洪库容等关键指标；2020年的大水历史罕见，但水文行业及时的水情监测和预报让防洪更加从容、高效，水文与水利工程的配合成功避免了大量的伤亡，让大部分公众甚至不知道那场水灾的存在。
图：红外无人机在夜间也能监测水位、水温赵主任说，过去水文监测，只能靠安装在固定缆道上的传感器，仅能监测一个断面的水文数据，水文循环又是个复杂的过程，仅靠几个断面很难预测洪水。而现在无人机能在上、下游共20公里范围内巡查河道，让洪水的预判更及时、准确。大疆行业的工作人员还介绍，突然涨水时传统水文设备可能失灵，而用无人机的相机识别河水中的小波浪、漂浮物等也能算出水的流速，结合已知的河道断面信息，就能计算出水的流量。更大型的经纬M350等机型还能直接挂载测流雷达。
水土保持则研究如何预防和治理水土流失，让水更清澈、空气更清新。海河水利委员会水土保持监测中心站的凌主任则在公开课上介绍，水土流失被比喻为“地球生病了”，它会给我们的生活环境带来很多危害，例如水蚀会带走土地表层的营养物质，进而会影响粮食安全，风蚀还会带来沙尘暴。而无人机在水保领域也很有用。解译卫星遥感影像也需要大量的实地验证，靠人工几乎是不可能完成的，而用无人机可以把方圆5公里内都拍下；一些人为的环境破坏发生在私人园地内，从地面看不到，用无人机就能轻松解决问题。
水保、水文行业取得的这些成就值得骄傲，但两位专家都说，随着人们对美好生活的向往更加强烈、对美好环境的要求更高，自己肩上的担子也更重了。当下人员的工作强度已经很大，是怎么不断提质增效的？高科技正是答案之一，特别是无人机的进步，可以不断助力降本增效，还能改变许多的不可能。
“大疆低估了自己的作用”
无人机在水利行业发展多年，目前已相对普及，甚至成为多个全国性技能大赛的比赛科目。有水文专家表示，其所在单位70%的员工都取得了相关的无人机驾驶执照，每个人都能相对熟练操作无人机。但这远不是故事的全部，随着大疆的技术不断进步，给水利行业带来的改变也在变大。
无人机性能提高，就让工作效率进一步提高。笔者有幸采访到大疆行业水利负责人杨腾，他介绍称在水保领域，同样是单人使用的无人机，新型的Mavic 3E就有更高的调查精度和效率，以前用精灵4拍30张照片才能解决问题，现在6到7张就可以了。在水文领域，大疆Matrice 3D等机型还配备了机械快门，每帧之间的间隔精确，在测水流速时也更精确。
有水文专家认为，无人机机场是新的革命性产物，大疆都低估了自己的作用。赵主任则表示，在水文行业，无人机机场解决了基层不敢飞、没人飞、不能上传数据的问题。无人机机场与无人机的区别，就像扫地机器人与吸尘器的区别，全自主作业解放人力、降低对人员的需求。
去年大疆新发布的无人值守平台大疆机场2，无人机升级了测绘功能，更有助于水利行业的数字化，协助实现数字孪生（将现实世界中的物体或场景数字化，创建数字版的“克隆体”）。用无人机定期为大坝、山体三维建模，对比不同时期的三维模型，就能发现大坝的形变、地质灾害隐患。赵主任说，将大疆机场2采集的多种数据接入水文预警系统中，配合人工智能大模型，还让洪水预报更及时、更准确而大疆的工作人员表示，我国自然生态环境依旧复杂，现有的机制也在不断完善中，相关的支撑技术也刚起步，所以相信依托技术进步和机制的进一步完善，未来在行业一线仍有广阔天地可一同探索。我们只有不断完善和精进手中的技术，解决好一线人员的需求和痛点，才能助力整个行业高质量发展，为实现人民群众美好生活添砖加瓦。
比起仅仅充当“天空之眼”，大疆无人机深入行业、帮助行业解决问题的实力越来越显现出来。得益于机器视觉、深度学习，智能控制、环境感知等人工智能关键技术的不断发展，以机器人、无人机技术为主导的人工智能是推动生态文明建设的有力工具，我们也有幸看到无人机技术在生态环保领域的应用也在不断拓宽。赵主任还满怀信心地预测，未来，随着行业一线与大疆的合作进一步深入，无人机机场的作用“将会超出所有人的预期”。