多旋翼无人机航拍在饮用水源保护区环境勘查中的应用——以辽宁省大伙房水库为例

第44卷第5期2016年9月辽宁大学学报(哲学社会科学版)JournalofLiaoningUniversity(PhilosophyandSocidSciences)Vol_44No．5Sep．2016多旋翼无人机航拍在饮用水源保护区环境勘查中的应用以辽宁省大伙房水库为例王姝(辽宁大学广播影视学院，辽宁沈阳110036)摘要：饮用水源安全关乎民生安全和社会稳定，获取饮用水源保护区生态环境精确性、可靠性和实时性数据资料是做好饮用水源保护区环境保护和污染防治的重要前提和基础。文章以辽宁省大伙房水库为例介绍了多旋翼遥控无人机在饮用水源保护区环境勘查中的航拍特点、优势、操作要求与方法，同时对该技术在饮用水源保护区领域中的应用前景进行了展望。关键词：饮用水源保护区；多旋翼无人机；环境勘查；大伙房水库中图分类号：x51，J41文献标识码：A文章编号：1002—3291(2016)05—0057—06一、引言饮用水源安全关乎居民身体健康和国家长治久安，获取饮用水源保护区生态环境精确性、可靠性和实时性数据资料是做好饮用水源保护区环境保护和污染防治的重要前提和基础。无人机航拍作为一种重要的认知手段正在被更多的人接受并利用，越来越广泛地应用在各行各业，航拍镜头从人们平时无法到达的高空俯瞰地面，为研究者提供了更广阔的视角观察环境全貌，实现了调查资料的可视性、多样性、直观性和时效性。将无人机航拍应用于饮用水源保护区环境勘查工作，不仅能够为饮用水源保护区环境保护和污染防治提供重要的技术支撑，还将为饮用水源保护区相关管理部门科学、合理、高效地做出有关决策和行动提供重要的数据支持。辽宁大伙房水库是抚顺市、沈阳市几百万人口饮用水的重要水源地和辽宁中部城市群工农业用水的供给地，2008年后大伙房水库向抚顺、沈阳、鞍山、辽阳、营口、盘锦、大连市供水，水库战略地位十分重要。多年来，为了保护水源地，辽宁省及相关地方政府都采取了许多重要措施，大伙房水库的水质完全达到了饮用水的标准。然而，在水源保护区内共有耕地80多万亩，城镇人口约49万人，成规模的畜禽养殖场上百家，工业企业88个，来自上游居民生活污水、农业种植的化肥农药、工业废水等污染却难以根除。对水源保护区进行合理的经济补偿，既能改善周边居民的生活条件，又能保障下游地区供水安全。对水源保护区附近人类生产生活活动的调查是制定补偿标准与实施对策的基础工作。在调查研究工作中首先要对水源保护区进行整体和局部的环境勘查，为了能直观、准确地了解水源保护区内陆生和水生植被分布情况、水体色度及富营养化情况、周边居民和工业企业分布情况、周围农田分布情况等，除了进行实地勘查外，采用无人机航拍是一种重要的便捷手段，视频影像可以给研究人员提供第一手资料并重复观看和永久保存。本文主要以辽宁大伙房水库水源保护区生态环境勘查(以下简称大伙房生态环境勘查)为例介绍多旋翼遥控无人机在环境勘查中得航拍特点、优势、操作要求与方法，同时对该技术在饮用水源保护区领域中的应用前景进行了展望。二、大伙房生态环境勘查-中航拍器材选择、特点及优势(一)大伙房生态环境勘查航拍器材选择航拍即航空拍摄，是指将拍摄器材携带到空中进行拍摄的活动。航拍所用平台包括载人直升机、固定翼飞行器、多旋翼收稿日期：2016—07—10作者简介：王妹，女，辽宁抚顺人，辽宁大学广播影视学院实验师。研究方向：广播电视编导。基金项目：辽宁大学“辽宁水源保护区生态环境保护和民生安全协同创新中心”研究成果。58辽宁大学学报(哲学社会科学版)2016正飞行器、热气球、小型飞船、火箭、风筝、降落伞等。航拍图片或视频能够清晰地表现地理形态、地面物体相互关系等，因此除了作为摄影艺术之外，也被运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划、国土资源调查、地震灾区重建、应急勘查、国家海岛资源调查测绘等⋯1。因辽宁大伙房水库水源保护区位于辽宁省抚顺市浑河上游，属于北方丘陵地带，地形高低起伏，应采用质量高、稳定性好的飞行器和云台设备以适应环境，以有效提高安全性和易操作性。相比载人直升机、固定翼飞行器、热气球等航拍器材，多旋翼飞行器尤其是四旋翼无人机因具有成本较低，适合小范围调查；垂直起降、空中悬停、机动灵活，不受地理条件限制；可根据任务随时起飞，所获的资料时效性强；适合进行分散区域或局部小区域拍摄；巡航距离远、可靠性高等特征[2—3]，在大伙房饮用水源保护区中生态环境勘查中应选择多旋翼飞行器。(二)大伙房生态环境勘查航拍器材特点及优势1．多旋翼无人机航拍器材特点。多旋翼无人机分为四轴、六轴和八轴飞行器，可搭载的摄影器材有运动型轻便摄像机、微型数码单反相机、数码单反相机和高清摄像机等。拍摄画面质量要求越高所需的摄影器材也越复杂，重量也随之增加。为了能够拍摄稳定的视频，飞行器一般采用带两轴或三轴陀螺仪稳定功能的