無人機遙感監(jiān)測在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用

趙俊喜

摘 要：經(jīng)濟的快速發(fā)展不應(yīng)以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，我國將生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為經(jīng)濟發(fā)展的根本點和立足點，持續(xù)加強對于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)投入，為我國營造良好的生態(tài)環(huán)境而努力。水土保持是生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的重點也是難點，長期以來我國由于濫砍濫伐導(dǎo)致的水土流失嚴(yán)重進(jìn)而導(dǎo)致了嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。我們應(yīng)當(dāng)積極做好水土保持工作，通過使用無人機遙感技術(shù)加強對于水土保持的持續(xù)監(jiān)測，實現(xiàn)對于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。本文在分析無人機遙感監(jiān)測技術(shù)特點的基礎(chǔ)上對如何做好無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：無人機遙感監(jiān)測技術(shù)；水土保持；監(jiān)測

中圖分類號：V279 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

水土保持工作是一項長期而艱巨的任務(wù)。長期以來我國由于缺乏對于水土流失嚴(yán)重性的認(rèn)識加之濫砍濫伐嚴(yán)重從而導(dǎo)致水土流失較為嚴(yán)重，尤其是在北方地區(qū)水土流失所導(dǎo)致的生態(tài)災(zāi)難逐漸顯現(xiàn)。做好對于環(huán)境水土保持狀況的持續(xù)監(jiān)控從而針對水土流失的現(xiàn)狀采取針對性的措施是水土保持工作的重點也是難點。通過借助無人機遙感監(jiān)測技術(shù)滯空時間長、監(jiān)控面積大等的特點能夠?qū)崿F(xiàn)對于大區(qū)域面積內(nèi)水土流失狀況的總體把控，無人機遙感監(jiān)測技術(shù)相較于傳統(tǒng)的水土保持監(jiān)控技術(shù)耗時時間短、成本低且監(jiān)測效果好，適合于大范圍區(qū)域內(nèi)水土保持監(jiān)測。

1 無人機遙感監(jiān)測技術(shù)的特點

無人機遙感監(jiān)測技術(shù)通過利用先進(jìn)的無人機為空中平臺并在其上搭載各種先進(jìn)的遙感傳感器和通信技術(shù)、GPS差分定位設(shè)備等。無人機遙感監(jiān)測技術(shù)能夠通過無人機的快速機動能力通過遙感傳感器所獲得的各項遙感數(shù)據(jù)并通過計算機來處理各類繁復(fù)的傳感器信息，并按照一定的精度要求制作成圖像。無人機飛行器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低、巡航距離遠(yuǎn)等的特點。相較于傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)，無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測方面更加精細(xì)，能夠與衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)形成良好的互補。無人機遙感監(jiān)測技術(shù)采用無人機作為搭載平臺不受場地限制，由于無人機起飛距離較短且對于起飛場地的要求較低，能夠在操場、公路或是其他一些較為開闊的場地或是平坦的地面上進(jìn)行起飛或是降落，加之無人機的重量輕、體積小能夠優(yōu)于有人遙感監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)場。加之無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測過程中可以遙控?zé)o人機進(jìn)行較低高度的飛行，從而使得無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測上能夠獲得比衛(wèi)星遙感監(jiān)測更高的圖片分辨率與分辨精度。無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中所獲得的高分辨率圖片能夠方便工作人員在較小的空間尺度上觀察地表的細(xì)節(jié)變化，同時使得遙感人員進(jìn)行大比例尺遙感制圖以及人為活動對環(huán)境所造成的影響進(jìn)行監(jiān)控成為了現(xiàn)實。無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中能夠與衛(wèi)星遙感監(jiān)測形成良好的互補，在一些衛(wèi)星遙感拍攝盲區(qū)可以通過無人機遙感監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)對于水土保持的良好拍攝，同時無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測上能夠適用于一些有人飛機所不宜執(zhí)行的任務(wù)。

2 積極做好無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測的應(yīng)用

我國是世界上水土流失較為嚴(yán)重的國家之一，由于我國獨特的自然環(huán)境與地理結(jié)構(gòu)造成了我國各地降水分布的不均勻，加之在過去相當(dāng)長的一段時間內(nèi)我國由于缺乏對于植被的保護(hù)所導(dǎo)致的濫砍濫伐問題較為嚴(yán)重致使我國水土流失問題持續(xù)存在且持續(xù)惡化。做好水土保持的監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上制定合理的水土保持策略是減少水土流失的重要舉措之一，但是在過去相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，由于受到各種因素的困擾導(dǎo)致了遙感監(jiān)測工作無法取得良好的效果。對管轄區(qū)域進(jìn)行調(diào)查這一方式應(yīng)用時間長，但是其所覆蓋的范圍較小且監(jiān)測的精確度容易受到人為因素的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，借助于無人機這一優(yōu)秀的空中平臺所發(fā)展起來的遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中逐漸成為了主流發(fā)展趨勢。無人機結(jié)構(gòu)簡單、耗費成本較低且具有良好的場地適應(yīng)性能夠在多種復(fù)雜地域條件下進(jìn)行水土保持監(jiān)測作業(yè)，能夠與衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)形成良好的互補。

當(dāng)前無人機技術(shù)獲得長足的發(fā)展，不論是無人機的滯空時間還是定位和操控性都有著良好的發(fā)展，通過使用無人機遙感監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍高精度的水土保持監(jiān)測。在對于區(qū)域水土流失狀況進(jìn)行調(diào)查的過程中無人機遙感監(jiān)測技術(shù)所具有的高精度圖像數(shù)據(jù)能夠?qū)ν寥狼治g過程詳實的展現(xiàn)出來。土壤侵蝕的過程極為復(fù)雜，受多種自然和人為因素的影響，且不同的土壤侵蝕類型影響因子也不盡相同，對于水土保持監(jiān)測來說，應(yīng)當(dāng)積極將土壤侵蝕常規(guī)監(jiān)測方式與遙感監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)對于水土保持大范圍、高精度的監(jiān)測。借助于無人機這一優(yōu)秀的平臺可以在低空、低速的情況下對研究區(qū)域進(jìn)行拍攝，并借助于計算機來精確計算與繪制出各區(qū)的界限。無

人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用所獲得的各種高精度監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠?qū)λO(jiān)測區(qū)域內(nèi)的各種植物覆蓋范圍以及土地的利用情況進(jìn)行詳細(xì)的繪制與分析。在對遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理上通過DEM數(shù)據(jù)分析結(jié)合坡度信息與綜合土壤侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn)、侵蝕方程等用以得到無人機遙感監(jiān)測范圍內(nèi)的水土流失狀況、強度以及分布情況。依據(jù)無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中所獲得的數(shù)據(jù)能夠補充和完善基于GIS系統(tǒng)所建立起的區(qū)域范圍水土流失本底數(shù)據(jù)庫，為繪制與計算區(qū)域內(nèi)水土侵蝕類型、侵蝕強度以及區(qū)域內(nèi)地形、植被分布、水土流失管理等土壤侵蝕因子的屬性提供了良好的數(shù)據(jù)支撐。依托無人機遙感監(jiān)測技術(shù)在水土保持監(jiān)測中所獲得的細(xì)致、詳實而全面的數(shù)據(jù)能夠為區(qū)域水土流失治理、水土保持規(guī)劃等的決策提供詳實的數(shù)據(jù)支撐。

無人機遙感監(jiān)測技術(shù)能夠以較低的成本進(jìn)行長時間、大范圍區(qū)域水土流失狀況的監(jiān)測，同時詳細(xì)的數(shù)據(jù)也有助于計算繪制土壤侵蝕影響因子，為GIS分析研究范圍內(nèi)的水土流失奠定了良好的基礎(chǔ)。此外，借助于無人機遙感監(jiān)測技術(shù)所獲得的水土流失數(shù)據(jù)也能夠得到良好的信息共享和應(yīng)用。通過無人機遙感監(jiān)測技術(shù)所獲得的拍攝影像再結(jié)合項目區(qū)域內(nèi)的相關(guān)布置圖能夠精確地計算與繪制出各個邊區(qū)的界限，通過所設(shè)置的標(biāo)識能夠在無人機遙感監(jiān)測技術(shù)所獲得的水土流失區(qū)域信息中對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的植物覆蓋范圍以及監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的土地利用情況進(jìn)行詳細(xì)的劃分。在完成了對于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)采集后通過DEM分析技術(shù)與坡度信息來對土壤進(jìn)行侵蝕進(jìn)行科學(xué)的分類劃分。在水土保持方面相關(guān)工作人員可以同樣的根據(jù)圖像進(jìn)行分析計算出項目區(qū)域的工程和植被覆蓋的面積，并在分析數(shù)據(jù)上加設(shè)解釋標(biāo)識實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域植被覆蓋率的詳細(xì)分析。在對無人機遙感監(jiān)測技術(shù)水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析上還能夠借助于DEM的成果來對相關(guān)區(qū)域的大比例尺地形圖進(jìn)行更新，通過建模分析用虛擬漫游技術(shù)和客觀真實的現(xiàn)象來展現(xiàn)出相關(guān)項目的實際狀況或是監(jiān)測區(qū)域內(nèi)植被的實際覆蓋狀況，從而為水土保持策略規(guī)劃的制定提供良好的數(shù)據(jù)參考。

結(jié)語

水土保持是我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的重要組成部分之一，應(yīng)當(dāng)積極加大在水土保持上的投入，積極將無人機遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用在水土保持監(jiān)測中，將無人機遙感監(jiān)測技術(shù)與衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)對水土流失狀況的大區(qū)域、高精度的動態(tài)監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)

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