水土保持監測中無人機遙感技術的應用研究

胡遵仁

（昆明龍慧工程設計咨詢有限公司 云南昆明 650033）

引言

水土保持監測工作的開展，是圍繞土壤侵蝕以及治理開展，利用地面監測技術和遙感解譯技術等，在坡面以及小流域等布置監測點位，收集侵蝕因子和類型等信息。應用無人機遙感技術，照比傳統的方法，不僅能夠實現定量監測，而且監測覆蓋面廣，監測成本低，有著積極作用。

1 無人機遙感技術應用現狀分析

早期，無人機遙感技術主要應用于軍事領域，以無人機為平臺，搭載傳感器，獲取遙感信息，使用計算機軟件，對數據信息進行處理，結合工作需求，生成相應的成果。從應用效果來說，不僅能夠保證精度要求，還能夠實現動態監測。近年來，該技術發展快速，表現出多用途和多機型等特性，逐漸被應用于水土保持監測中。不過無人機遙感技術在水土保持監測中應用，還處于起步階段，尚未形成統一的方法以及標準。

2 無人機遙感技術在水土監測中的應用實例分析

以云南玉溪市澄江至江川高速公路項目為例，路線起點樁號K0+000位于東南繞城高速（樁號K98+800）山沖新村附近。本工程總占地413.89hm2，其中永久占地320.57hm2，臨時占地93.32hm2。現以此項目水土監測為背景，對無人機遙感技術的應用，作如下論述：

2.1 水土監測內容

依據《水土保持監測技術規程》（SL277-2002）相關規定，主要監測內容如下：①水土流失影響因子。具體包括水文監測、氣候因素監測、工程規劃建設區域、土體擾動監測等。②水土流失狀況以及危害監測。具體包括河流邊坡監測和壩體斜坡監測等，通過監測明確水土流失范圍和程度等。③水土流失防治以及效果監測。重點圍繞水土保持治理項目建設規模以及長度、植被成活率、植被覆蓋率等開展。

2.2 無人機監測方案

依據工程施工圖紙以及地區地貌，制定無人機航拍監測計劃，具體包括飛行路線和高度等。對于航測數據信息的處理，使用基于ERDAS的LPS選項，對遙感測量數據信息，進行相應的處理。LPS的應用，流程較為簡便，按照軟件操作程序，輸入相關數據，便能夠自動計算結果，提高了工作效率。首先，對數據信息進行預處理，包括清除異常航片和糾正錯誤操作。其次，整理相機參數和飛行高度等，形成POS數據。接著，錄入LPS數據。通過創建工程、導入影像和內外方位。經過剔除同名點，生成三成果。最終，生成DEM成果，影像鑲嵌。

2.3 監測成果

水土流失動態變化監測：依據工程平面圖和三維圖形等，制定區域線，計算項目建設擾動位置的實際面積。對獲得的原始數據信息，使用計算機進行翻譯，獲得植被覆蓋率。通過分析DEM數據特征，依據評價標準，明確土壤侵蝕程度。采取插值法，對土石方堆放場地的控制點進行相應的處理，獲得DEM，結合實際地貌特征，推算對放量。

水土保持措施監測：基于對原始數據信息的分析，計算水土保持植被栽植面積，進而評價水土保持覆蓋程度。

水土保持效益監測：基于航拍數據，對水土流失治理率和植被覆蓋率等指標，進行分析評價。除此之外，還能夠對水土保持措施實施前后的效果進行對比，生成監測成果。通過建立數據庫，計算工程驗收結果。構建的三維模型，是基于GIS軟件，集成DEM影像、水土保持措施3DS模型和工程項目3DS模型，發揮軟件虛擬漫游功能，研究工程區域全貌[1]。

3 無人機遙感技術在水土監測中的應用建議

在水土監測中，應用無人機遙感技術，為了保證技術應用的效果，要做好數據采集的把控。對于遙感影像數據的獲取，要從以下方面入手做好把控：①飛行規劃設計。按照項目區域范圍，根據測量成果精度要求，設計飛行計劃。以地面標識，為測量控制點。對于標識數量的把控，要確保精度能夠達到亞米級。使用GPS，收集控制點坐標。或者使用全站儀進行測量。除此之外，要設置解譯標志，為后期影像分類提供相應的依據。②原始數據的獲取。按照設計的路線，實施無人機飛行以及拍攝，獲得遙感數據信息。③數據處理。對于數據的處理。若使用APP進行處理，首先，形成照片陳列，利用Photoscan，自動搜索同名像點，并且匹配，估算相機視角，校正相機參數。接著，根據相機位置以及遙感照片，建立密集點云。最后，構建三維多邊形網格以及DEM。為了保證無人機遙感技術在水土監測中的應用效果，要從上述各個環節，做好嚴格的把控[2]。

結語

綜上所述，無人機遙感技術在水土監測中的應用，能夠獲得水土流失情況數據信息以及水土保持措施實施效果等，具體包括植被覆蓋率和水土流失程度等，為水土流失治理工作的工作，提供完整的數據信息支持。