星图亿水丨水利行业无人机应用的政策发展与创新实践

随着低空经济作为国家战略性新兴产业地位的确立，无人机的应用被视为水利行业转型升级、发展新质生产力的重要抓手。2024年12月27日国家发展和改革委员会低空经济发展司成立，开始制定完善中长期发展规划，明确低空经济发展的总体目标、重点任务、区域布局和保障措施。当前，水利行业正积极拥抱这一变革浪潮，以无人机技术作为核心载体，在江河湖库的广阔舞台上展翅高飞，为传统水利插上智慧翅膀。

政策持续强化 法规不断完善

水利部近年来密集出台政策法规，为无人机在水利领域的应用铺路架桥。2022年7月《关于政策性金融支持水利基础设施建设的指导意见》经水利部审议发布，明确提出构建"天空地"一体化水利监测感知网，推动无人机在水利工程安全监测、河湖管理、防汛抗旱等领域的规模化应用。2024年《水电站大坝安全提升专项行动方案》进一步强化这一政策导向，将无人机巡检作为大坝安全监测的重要手段，要求重点水库逐步实现无人机自动化巡检全覆盖。

2024年1月1日起施行的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》（国务院、中央军委）对水利行业无人机应用具有基础性规范作用。同步施行的《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》（中国民用航空局）针对水利行业特点，简化了水利"应急作业"状况下的无人机飞行审批程序，极大提升了水利应急监测的响应速度。

行业技术规范逐步体系化‌

水利部信息中心2025年3月发布《水利无人机监测技术规范》，是我国水利行业首个无人机专项技术标准，规范了系统配置、作业设计、数据采集与处理等全流程技术要求。高青黄河河务局正式印发的《无人机机场管理办法（试行）》是全国首个水利行业无人机机场管理规范，建立了"操作员-技术负责人-分管领导"三级责任体系。

长江水利委员会‌发布的《水资源调度管理实施细则》明确了无人机采集的数据可作为水量调度决策的重要依据。《水资源调度管理无人机应用规程》‌构建了"空天地"协同作业标准，建立了"识别-上报-核实-处置-复核"五步闭环流程。

中国国际科技促进会与长江水利委员会水文局等单位发布的《无人机雷达测流系统技术规范》填补了无人机水文监测领域的技术空白，明确了无人机测流系统的组成、性能指标和测验方法。中国水利企业协会发布的《河湖水库无人机系统应用技术导则》则对河湖管理中的"三级巡查"规定了不同的飞行精度和数据处理深度。

2025年2月国家能源局发布的《水电站大坝安全无人机巡检技术规程》规范了大坝无人机巡检的技术要求，规程明确了各类病害的无人机识别特征，并要求建立包含位置坐标、缺陷类型、尺寸参数、发展趋势等要素的数字化病害档案。

同时，多个地方省份出台具体配套细则，明确无人机在河湖管理、水旱灾害防御、水土保持监测等领域的操作规范和标准流程。由广东省水利厅组织，中水珠江规划勘测设计有限公司起草的《水利水电工程无人机机载激光雷达地形测量技术导则》是首部针对水利工程地形测量的无人机专项标准，首创了"三精度"要求、"四同步"作业法。由浙江省水利河口研究院（浙江省海洋规划设计研究院）等单位起草的《无人机水利应急测绘技术要求》则聚焦水旱灾害应急场景，规定了灾情快速评估的技术要求。由苏州市吴江区水务局参与制订的《无人机河湖智能巡查要求》创新"1+3+N"巡查体系，规范了无人机在河湖巡查中的设备配置、航线规划、数据采集、问题识别与处置等全流程操作标准。由江西省水利厅组织实施，江西省水利科学院起草的《水土保持无人机监测技术规程》针对水土流失监测的特殊要求规定设备选型‌、飞行参数、数据分析。

政策实践与创新应用‌不断涌现

数字孪生防洪场景构建

通过无人机倾斜摄影与多传感器协同，同步采集可见光、多光谱、激光点云数据，可获取水库库区、河道三维地形数据，并构建厘米级精度水库BIM模型。该数据底板可用于支撑库容测算，为泄洪洪水演进分析提供关键参数，支撑构建高精度洪水演进模型，优化泄洪调度方案。

应用场景

技术方案

应用成效

水库勘测

M600Pro搭载五镜头倾斜相机，对水库下游泄洪河道进行1:500地形测绘。

平面定位精度达±1cm，高程精度±2cm，较传统全站仪测量效率提升15倍。水库库容测算误差<5%，数据成果直接用于洪水演进模拟，使预警提前时间从2小时延长至6小时。

泥沙地形测绘

无人机搭载激光雷达实时扫描口门宽度与地形，同步结合无人船ADCP测量流速流量。

1小时内生成溃口区域水下地形模型，为封堵决策提供厘米级精度数据支撑。无人机雷达测流系统实测流量误差控制在3%以内（对比水电站真实放水流量）。

水库大坝安全监测

无人机技术已成为水库安全管理核心工具，利用无人机搭载高清可见光、热红外、激光雷达（LiDAR）传感器，可检测大坝结构细微差异，精准识别细微裂缝和渗漏隐患点，显著提升工程安全管控水平，实现“高效覆盖-精准诊断-智能决策”全链条升级。

应用场景

技术方案

应用成效

坝体监测

部署自动机巢实现多机协同“蛙跳”式巡检，配备激光雷达与双光谱相机，每周扫描坝体位移，AI模型识别裂缝。

激光雷达实现0.1mm级裂缝检测（误差±0.05mm），AI裂缝识别准确率92%，较人工巡检精度提升90%，成本降低60%。

堤防巡检

部署自动机巢实现多机协同“蛙跳”式巡检，配置激光雷达、热成像、可见光相机，5G专网传输（延迟<200ms），AI模型识别裂缝/管涌等7类隐患。

热成像可夜间识别管涌渗漏点，远程一键起飞、自主航线巡检与自动返航充电，巡检每小时覆盖10平方公里。坝体裂缝识别精度1mm、边坡位移监测精度3mm。隐患处置效率提升300%，平均响应时间8分钟。

非接触式水文测验

当前无人机技术正推动水文监测向实时化、精准化、无人化转型，通过无人机搭载高分辨率相机、量测相机、雷达流速仪、水位传感器等设备，基于多普勒效应非接触式测量水体表面流速，结合AI算法和断面数据计算水文参数，实现水文测验智能化，解决传统水文监测中安全风险高、效率低、地形受限等问题。

应用场景

技术方案

应用成效

水文测验

HS301无人机智能测流站搭载雷达测流模块，自动规划急流险滩航线。

单断面流速测量8分钟，误差≤3%。

应急勘测

车载无人机系统，凌云U15无人机搭载毫米波雷达（精度±5cm）非接触式测量水位，6级抗风标准。

车载无人机系统对高危区域覆盖率由传统方式的≤40%提升至98%，应急状态下20分钟完成险段勘查。

河湖岸线智慧巡查

无人机可搭载可见光、热成像、多光谱等传感器采集河湖、水库及周边数据，进行无人值守的24小时自动化巡查，针对重点区域、重点目标支持定点打卡式巡查，结合AI模型开展河湖“四乱”监测，针对非法船只、钓鱼、游泳等非法侵入事件进行智能识别、告警和驱离。

应用场景

技术方案

应用成效

河湖“四乱”巡查

移动车载无人机系统，4K影像+热成像+AI算法，5G+北斗高精度定位，集成自动机巢，采用“AI预检+人工复核”模式。

自动起降与航线规划，巡检频次提升400%，人力成本降低60%，河湖“四乱”自动识别误报率<5%，夜间通过热成像发现的偷排行为占比达35%。

水质监测

多光谱/热成像+AI算法，5G+北斗高精度定位，断面通过传感器分析富营养化专题图。

全自动航点采样，单日可覆盖100+点位，水域巡检效率提升80%，避免了人工涉险作业，总磷浓度监测精度提升15%。

水质采样

毫米波雷达定深+恒温运输，分层采样与无污染运输一体化。

可在13米/秒风速下稳定悬停，单次任务耗时不足5分钟，较人工船采效率提升8倍，采样深度误差±2厘米，单日最大采样100点位。

水利行业点多、线长、面广、环境复杂的特点，与无人机高效、灵活、不受地形限制的优势完美契合，发展前景极为广阔。随着政策持续加力、技术不断突破、应用场景深化拓展以及瓶颈问题的逐步解决，无人机必将成为守护江河安澜、保障水安全的“空中尖兵”。翱翔于碧水青山间的无人机，正勾勒出水利现代化更加清晰、高效的未来图景。

中科星图亿水信息技术有限公司

中科星图亿水信息技术有限公司成立于2007年，是专业提供涉水行业信息化服务的国有控股高新技术企业，在全国设有15家分子公司，服务全国31个省（市、区）客户，业务领域覆盖水文水资源、智慧水利、智慧水务，目前已完成数千个水利信息化项目实施。

星图亿水致力于成为全球领先的智慧水利系统与服务提供商，公司以数字地球为基座，以水利感知设备、iWater智水平台为核心，面向政府客户、特种领域、企事业单位提供水利信息化相关的咨询设计、软件开发、硬件研发、系统集成、运行维护、水利空天信息服务，全面赋能国家智慧水利建设。