無人機遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用

栗定東

摘要：經(jīng)濟要發(fā)展，環(huán)境也要保護，這是我們現(xiàn)在已經(jīng)充分認識的問題，基于此我們將繼續(xù)加大對生態(tài)環(huán)境保護的投入，努力為中國創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。水土保持是生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)鍵和難點，要積極做好這一工作，可利用無人機遙感技術(shù)加強水土保持監(jiān)測，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護。本文就對這一項技術(shù)進行了簡要的分析，探討其在水土保持監(jiān)測工作中的具體運用。

關(guān)鍵詞：無人機；遙感技術(shù)；水土保持；監(jiān)測

一、無人機遙感監(jiān)測技術(shù)

（一）應(yīng)用現(xiàn)狀

在早期，無人機遙感技術(shù)主要用于軍事領(lǐng)域，以無人機為平臺，配備傳感器獲取遙感信息[1]。使用計算機軟件對獲得的數(shù)據(jù)信息進行分析處理，并結(jié)合工作需求，得出結(jié)果。從應(yīng)用效果來說，不僅能夠保證精度要求，還能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。近年來，該技術(shù)發(fā)展快速，表現(xiàn)出多用途和多機型等特性，逐漸被應(yīng)用于水土保持監(jiān)測中，但是當(dāng)前對它的具體應(yīng)用還不完善，并沒有統(tǒng)一的使用方法和使用標(biāo)準(zhǔn)。

（二）應(yīng)用特點

這一技術(shù)將無人機這一先進的設(shè)備當(dāng)作航空平臺，讓其搭載各種設(shè)備進行具體監(jiān)測工作。此技術(shù)可以通過無人機的快速機動性，通過遙感傳感器獲得的遙感數(shù)據(jù)處理各種復(fù)雜的傳感器信息，并按照一定的精度要求制作成圖像。與傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)相比，無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中更為成熟，因為無人機本身具有便于操作、成本較低等優(yōu)點，可與衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)形成良好的互補。

此項技術(shù)是安裝在無人機平臺上，受現(xiàn)場限制較小?？梢栽诓賵觯缆坊蚱渌_放空間或平地上起飛著陸，結(jié)合輕量化和小型無人機，可以比遙感監(jiān)控技術(shù)更好地實現(xiàn)快速過渡。此外，它還可以遠程控制無人機在水土保持監(jiān)測過程中實現(xiàn)低空飛行。與衛(wèi)星遙感監(jiān)測相比，采用此項技術(shù)進行水土保持監(jiān)測可實現(xiàn)更高的圖像分辨率和分辨率[2]。通過無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中獲得的高分辨率圖像可以方便員工觀察地表變化的細節(jié)，即使在較小的空間尺度上也可以順利進行。與此同時，遙感人員開展大規(guī)模遙感制圖并監(jiān)測人類活動對環(huán)境的影響已成為現(xiàn)實。無人機遙感監(jiān)測技術(shù)可以為水土保持監(jiān)測中的衛(wèi)星遙感監(jiān)測提供良好的補充，在一些衛(wèi)星遙感拍攝盲區(qū)，無人機遙感監(jiān)測技術(shù)可以實現(xiàn)良好的檢測。

二、無人機遙感技術(shù)應(yīng)用

（一）典型小流域綜合治理初步設(shè)計

首先要利用無人機遙感技術(shù)調(diào)查好典型小流域的土地利用情況，水土流失情況如何，林草覆蓋率等具體數(shù)據(jù)，若在實際開展工作時并不能獲得大規(guī)模的地形圖，則可以應(yīng)用無人機遙感立體圖像有效獲得大比例尺地形圖，它可以用來明確坡度信息等，解決資料缺失所帶來的問題。對于土壤侵蝕程度的確定以及應(yīng)該如何治理提供擬定措施的依據(jù)，使得所提出的措施能夠具備科學(xué)性以及合理性。應(yīng)用這一技術(shù)還可以規(guī)避傳統(tǒng)方法容易出現(xiàn)的問題，例如基本設(shè)計存在不科學(xué)性，預(yù)防措施不具備針對性等。

（二）水土保持方案編制

生產(chǎn)建設(shè)項目從本質(zhì)上來說可以分成兩種情況，一種是點狀工程，另一種是線狀。線狀工程一般具有距離長的特點，例如公路、天然氣管道等工程。而水土保持方案的編制也屬于這一類型的工程，其面臨的問題更多。首先是工程布局方面，跨度大；其次是線路長；這兩點問題就決定了其對于數(shù)據(jù)的獲取比較困難。若能應(yīng)用無人機遙感技術(shù)就可以很好地解決這些問題，在短時間內(nèi)做好對項目區(qū)域的地形調(diào)查工作，并提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這樣就可以明確項目建設(shè)中需要做好防治的區(qū)域，水土保持分區(qū)以及必要的防治措施也可以據(jù)此完成。還要根據(jù)無人機遙感傳輸?shù)脑茢?shù)據(jù)以及影像數(shù)據(jù)繪制地形圖、三維影像圖，進而選取取土場、棄土場等的位置。預(yù)測水土流失的具體情況并及時采取防治措施。

（三）水土保持動態(tài)監(jiān)測

動態(tài)監(jiān)測水土保持采用多種方法動態(tài)監(jiān)測施工期間的土壤侵蝕情況，包括土壤侵蝕強度和土壤侵蝕分布，并實時監(jiān)測水土保持區(qū)域的措施是否奏效。無人機遙感利用空間分辨率高，精度高，效率高的優(yōu)點將作用于工程施工區(qū)域和直接受影響區(qū)域，對這些區(qū)域進行拍攝，得到所需要的地形圖以及必要的數(shù)據(jù)。在無人機的野外作業(yè)和遙感圖像處理的幫助下，建立圖像解釋標(biāo)記，并提取干擾區(qū)，土壤侵蝕區(qū)的實際面積和水土保持設(shè)施等信息。當(dāng)前我國對于此項技術(shù)的應(yīng)用主要是監(jiān)測水土保持領(lǐng)域的生產(chǎn)項目建設(shè)。

（四）水土保持監(jiān)督執(zhí)法

水土保持監(jiān)督涉及的方面很廣泛，包含的工作內(nèi)容也多，做好監(jiān)督工作對于整體工作質(zhì)量的提升是很好的保證。運用此項技術(shù)可以實現(xiàn)高精度的影像調(diào)查，同時結(jié)合地面實施的現(xiàn)場監(jiān)管，進而管理好水土保持工作的防治措施還有擾動情況，確保這兩個項目都是符合要求的。無人機依托自身所具有的全方位視角，再結(jié)合遙感控制能夠快速獲得所需要的影像資料，實現(xiàn)高效的監(jiān)管。此外，在明確了實地和影像之間的解譯標(biāo)志之后可利用人機交互或者是面向?qū)ο蠓诸惙椒ǐ@得防治責(zé)任劃分的示意圖，這樣可以更好地開展監(jiān)管工作，確保執(zhí)法的準(zhǔn)確。

（五）水土保持設(shè)施驗收評估

對于點型、線型類的建設(shè)項目作具體評估時，其中的重點評估區(qū)域可以利用無人機遙感這一技術(shù)進行抽查，抽查內(nèi)容包括防治措施的具體情況，是否順利進行以及取得的效果；防治責(zé)任范圍是否明確，林草植被覆蓋以及恢復(fù)率等，這些都是比較重要的防治指標(biāo)。

點建設(shè)項目主要需要對以下容易產(chǎn)生污染和廢棄物的領(lǐng)域進行評估：火力發(fā)電廠的灰場，水利工程的借用場地，棄土場和廢渣場以及礦山的隕石山（田地）。建設(shè)中包含需要通過無人區(qū)以及山區(qū)等對于人工和時間消耗較長的項目類型，此時可充分發(fā)揮無人機優(yōu)勢，借助無人機高效地工作特點，針對這些地區(qū)的水土保持情況快速進行核查。評估道路上的關(guān)鍵控制點，如棄土（石塊，礦渣）場，土（石）場，臨時道路，跨河（溝）道路，中長隧道和管理站。通過對重點部分的核查和反饋，及時、快速的得到結(jié)果。使用無人機獲得偏遠地區(qū)項目圖像資料，查驗在實施相應(yīng)的水土保持措施后是否取得相應(yīng)成果，這樣的工作手段極大的壓縮了驗收時常，且無其他不良因素影響，實現(xiàn)了驗收工作的標(biāo)準(zhǔn)化與程序化，驗收成果更加真實可靠。

三、結(jié)束語

結(jié)合文章所分析的內(nèi)容，無人機遙感技術(shù)因其自身所特有的特點被各行各業(yè)應(yīng)用于實際工作中，水土保持監(jiān)測工作內(nèi)容多且復(fù)雜，若能應(yīng)用此項技術(shù)則可以幫助水土保持檢測工作更好地獲取所需數(shù)據(jù)，促進編制工作的開展，做好動態(tài)監(jiān)測并助力監(jiān)督工作順利進行等。此外，結(jié)合無人機所具備的各項優(yōu)勢，可知其未來在我國水土保持監(jiān)測工作中的應(yīng)用有著很好的應(yīng)用前景。

參考文獻：

[1]胡遵仁.水土保持監(jiān)測中無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018，No.200（7）：129.

[2]苗中在.無人機遙感技術(shù)在生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用[J].中國公路，2018，No.519（11）：136-137.

（作者單位：昆明龍慧工程設(shè)計咨詢有限公司）