水文气象勘测的主要目的是[1]：评价厂址或者站址是否受河道及坡面洪水影响；线路跨河河段水位分析；微地形、微气象区识别等方面。目前主要的方法是根据已有及测量专业提供的地形图信息，结合现场踏勘获取必要的水文气象信息服务工程需求。但是目前现有的地形图普遍版本较早，不能有效的代表当下项目所在地的下垫面及地形信息。并且由于测量专业测图工期长、成本高，对于一些新能源项目，项目地范围较大，给测量及水文气象勘测造成了很大的困难。因此，在利用新兴的无人机技术进行数据采集及处理将是今后水文气象勘测发展的新趋势。无人机是无人驾驶飞机的简称[2-5]，它操作灵活、成本低、效率高、应用范围广。随着飞控技术及通信技术等的发展，无人机将实现多功能、高速度、长航时、小体积、全隐身及智能化，将会更好地服务行业使用。目前国内市场上各种用途、各种性能的无人机类型众多。低空无人机飞行平台总体上分为固定翼无人机、旋翼无人机(无人直升机)和无人飞艇三种，续航时间从1h左右延长至数十个小时，任务荷载从几公斤达至几十公斤，已广泛应用于城市规划、工程勘测、资源调查、环境保护等诸多领域[6,7]。

1试验概况

本次研究选取位于陕西省榆林市某一风电厂的第18号风机位，进行无人机实验。使用的无人机为DJIGSPro，飞行区域为300m×300m，共获取441张图像，相片清晰度较好，选取的相机为FC6310，像幅宽度(pixel)：5472，像幅高度(pixel)：3648，底片宽度(mm)：12.8，焦距(mm)：8.56，飞行高度50m。

2无人机影像处理

本次试验获取的示例照片见图1和图2，可以看出，照片清晰度较好，植被及车辆清晰可见，能够很好的反映下垫面地形地貌，植被及基础设施情况。根据上述试验概况数据，利用快拼软件进行拼接，得到影像后进行拼接线处理(拼接线要尽可能绕过房屋，对拼接线落在房屋上进行处理)、数字高程模型(digitalelevationmodel,DEM)处理(主要是过滤房子，获得精度较高的高程模型)、数字正射影像图(digitalorthophotomap,DOM)处理后(同一地物出现在多张照片上，因拍摄角度问题，可以选择更清楚效果更好的照片进行替换)。通过上述过程，完成编辑任务，得到修正后的影像图输出，见图3。处理后的图像除了边角部分外，中心研究区域拼接较好，与现实下垫面一致。将处理完成的影像图导入GlobalMapper后进行处理，进行水文气象参数提取。18号风机3D立体位置见图4。

3无人机影像信息提取

根据电力水文气象的勘测要求，水文气象踏勘工作可以分为两个方面：定性来说水文气象勘测需要了解项目所在地的流域信息，根据项目位置判断是否要考虑河道冲沟洪水影响，判断塔基是否受洪水影响，了解河道水工建筑物情况等；定量来说水文气象勘测则需要有流域特征数据、河道断面数据、冲沟数据以及塔位处地形信息等。因此，根据以上要求，对风机影像图做两方面的分析。1)定性分析：由图3和图4可以看出，风机位于局部最高点，下垫面为黄土，沟壑纵横，植被较好，山梁上主要为灌木，沟道中黄土裸露，分布有少许树木，附近没有河流及水工建筑物。通过处理后的无人机影像，能够让我们直观，整体的了解下垫面情况。2)定量分析：流域及沟道参数获取：本次分析借助GlobalMapper，以地图3左上角冲沟为例，提取该区域的面积、沟长、比降及断面信息。在GlobalMapper中勾画冲沟流域面积见图5，经过测量，得到区域面积为0.012km2；提取冲沟沟长，见图6。经过测量，冲沟沟长为160.00m，根据提取出的沟长excel数据，计算沟道比降为28.77‰。除了提取以上信息，还可以得到任意一处的断面信息，见图7。根据黄线的位置，提取出断面形状及基础数据excel，可以用于水文气象专业软件EHP等使用，excel中绘制的断面图见图8。

4讨论与结论

通过以上试验，可以看出通过无人机技术，配合现有的图像处理技术，可以快速、准确地提取研究区域下垫面的基础信息，对一些交通不便、范围较大、下垫面条件复杂的区域，无人机技术可以避免因不清楚项目区下垫面情况而产生的主观臆断现象，有利于水文气象勘测的开展及提高效率。本文将无人机技术与水文气象勘测相结合，虽然研究所选区域较小，但在无人机及其相关技术的应用中仍存在以下不足，需后续做进一步研究：1)风机位置没有实测的地形图，通过处理影像后获取的数据没有与传统的测量结果进行验证，不能确定地形参数精度。2)图像处理技术及航线规划还不够完善，特别是对研究区域的边角，成图效果不好。因此，在后续研究中还需扩大研究区域，进行准确的精度评价，使获取的数据更好地服务于水文气象勘测工作。

参考文献：

[1]赵家敏．电力工程水文气象工作发展与展望[J]．电力勘测，1997，12(4)：17-22．

[2]陈杰，董小华，刘向锋，等．黑河流域中游无人机遥感影像数据处理[J]．地理信息世界，2014，21(1)：63-67．

[3]臧克，孙永华，李京，等．微型无人机遥感系统在汶川地震中的应用[J]．自然灾害学报，2010，19(3)：162-166．

[4]赵业隆，吉长东，杜全叶．电力线巡检的无人机数字正射影像制作[J]．测绘科学，2018，43(9)：146-152．

[5]曹志伟．无人机技术研究现状和发展趋势[J]．科技论坛，2017(4)：57．

[6]肖军辉，伍丽萍．无人机遥感技术在现代矿山测量中的应用探讨[J]．世界有色金属，2018(7上)：23-25．

[7]汤明文，戴礼豪，林朝辉，等．无人机在电力线路巡视中的应用[J]．中国电力，2013，46(3)：35-38．