試析無人機遙感技術在水土保持中的應用

常瑞麗 許小梅

【摘? ?要】 水土保持是我國可持續性發展之中需要重點關注的環節，傳統的水土保持監測方法已經無法滿足時代的發展。基于科學技術的迅速發展，本文首先探討了無人機遙感技術地概念，然后闡述了無人機遙感技術的組成以及在水土保持中應用的優點，最后分析了無人機遙感技術在水土保持中應用的方法。

【關鍵詞】 無人機遙感技術;水土保持;監測

[Abstract] Soil and water conservation is the key link in the sustainable development of our country， and the traditional monitoring method of soil and water conservation has been unable to meet the development of The Times. Based on the rapid development of science and technology， this paper first discusses the concept of uav remote sensing technology， then expounds the composition of uav remote sensing technology and the advantages of its application in soil and water conservation， and finally analyzes the application method of uav remote sensing technology in soil and water conservation.

[Keywords] uav remote sensing technology; water and soil conservation; monitoring

水土保持是維持良好生態環境的關鍵，對水土流失現象進行監督，分析形成水土流失的原因以及水土流失的強度、危害、影響范圍，并及時采取相應的措施加以治理。隨著科學技術的不斷發展，越來越多先進的技術應用在水土保持之中，尤其是無人機遙感技術在水土保持監測工作中得到廣泛的應用。

1? 無人機遙感技術概念

無人機遙感技術是將無人飛行技術、GPS定位系統以及計算機技術結合在一起的先進技術，具有方便控制、可攜帶多種設備、執行多種任務、適應多種條件的特點。通過無人機技術與遙感技術相結合，可以迅速準確地收集地形地貌信息以及生態環境信息，能夠在實際工作中完成對遙感數據的處理、建模以及應用，充分體現該技術的自動化、智能化以及專用化，針對不同的項目可以搭載不同的傳感器獲取相應的數據，目前無人機遙感技術在水土保持、水利、電力、建筑、地質勘察等領域得到廣泛的應用。

2? 無人機遙感技術的組成與優點

無人機遙感技術主要由飛行器、控制臺、通信線路、遙感監測平臺、監測設備、地面保障系統以及動態遙感監測決策系統和后期數據處理系統組成。通過控制臺控制飛行器利用監測設備對水土數據進行收集，并傳輸到動態遙感監測決策系統中并進行后期數據分析，最終得到水土信息。飛行器主要由航空器平臺、動力裝置、導航裝置、電氣裝置以及任務設備組成，這是整個無人機遙控系統中最重要的設備，無論是在組裝還是在控制過程中都要由專業的人員按照專業的方法進行，以免出現設備損壞而無法記性水土保持監控工作。

無人機遙感技術在系統優化層面上主要表現的優點為精度高、實用性強、靈活、安全性高、拍攝角度廣、分辨率高。無人機可以進行在50-1000米的范圍內的水土數據收集，拍攝精度可以保持在0.1-0.5米之間，具有很高的拍攝精度;無人機機身比較小巧，身形矯健，作業時行動自如，可以適應多種環境，而且機身以及拍攝設備價格比較低廉;利用無人機遙感技術對于氣候天氣的要求比較低，不論是在冬季還是在炎熱的夏季都可以進行監測作業，即使出現安全事故也不會威脅工作人員的人身安全，具有一定的安全性;通過控制平臺可以是無人機進行橫飛、豎飛以及斜飛的飛行狀態，可以全方面的對監測區域數據進行收集，有效解決結構復雜的問題。

3? 無人機遙感技術在水土保持中的應用

3.1? 水土保持方案編制

隨著社會的快速發展，對于水土保持方案提出更高的要求。尤其是在大型項目建設時，對于項目概況介紹、使用設施、取土地點、棄土地點的合理性提出更新要求，所以在水土保持方案編制之前，進行現場勘查工作具有重要的意義。傳統的現場勘查方法往往是將現狀地形圖和工程平面圖打印出來，并根據地形圖以及平面圖利用數碼相機、計算機和測量工具進行現場勘查，不僅工作量巨大，而且獲得數據比較困難，主觀性較強。而在水土保持方案編制現場勘查中利用無人機遙感技術可以通過遙感影像和數據分析，在短時間內對所勘測區域的水土情況做到精準掌握，確定建設區水土保持責任，科學的進項分區管理、合理設置水土保持防治工程和植被工程等等。在項目建設中，主要是利用無人機遙感技術編制三維地圖，根據方案編制中的原則，合理選擇取土場、棄土場的位置，在工程完成后設計水土保持防治措施，以促使該區域恢復水土保持功能。

3.2? 水土保持監測

水土保持中的重要組成部分是進行水土保持監測工作，通過水土保持監測工作可以有效的預防和治理水土流失。傳統的水土保持監測工作主要采用人工調查的方式進行，但是由于我國地質條件復雜、氣候條件差異較大等原因的影響，導致監測精度無法到到規范要求，不能進行動態監控。雖然通過航天技術以及衛星遙感技術進行水土保持監測可以利用衛星技術的周期性進行動態監測，但是受到云層的影響，會導致監測數據精度不準確。另外，由于經費不足，從事水土保持監測的工作人員數量比較少，進行大興區域監測作業時很難合理分配人手，特別是一些高危的區域，無法根據人工監測的方法進行監測，導致水土保持監測數據不真實。此外，利用人工監測的方法所應用的設備比較落后，基本儀器都是通過人工進行操作，收集數據帶有很大的主觀性，而且精度不高[1]。

而隨著科學技術的不斷發展，將無人機遙感技術應用在水土保持監測工作中可以有效解決傳統監測工作中的一些缺陷。第一，無人機遙感技術可以定時對特定區域進行高精度數據分析，實現對監測區域的動態監測，并且很好的解決了衛星影響模糊的問題。第二無人機體型比較小，能夠進行低空飛行，所以不受地域的限制，可以對各種空間進行數據、影像的收集，通過無人機遙感技術可以對方圓1000米的范圍進行數據分析，而且只需要一個無人機操作人員以及一個數據觀察人員就可以完成大面積區域的監測工作，既節省人工成本，又減輕工作人員的工作負擔。第三，利用無人機遙感技術可以對監測區域進行全方位的數據收集，借助抵抗飛行技術，有利于滿足水土保持監測圖像采集的大部分要求，另外無人機可以橫飛、豎飛、直飛，拍攝更加清晰的印象，比傳統人工監測效率提高3-5倍，為水土保持檢測工作提供有力的技術支持[2]。

3.3? 水土保持監管

對水土保持進行監管同樣是水土保持中的重要工作內容，通過對大型項目的事中、事后進行全方位、全過程、立體化的高效監管，可以了解項目對水土環境的印象程度。傳統的水土保持監管工作主要是以現場巡查以及不定時的抽查，根據施工單位提供的施工圖紙以及其他施工材料判斷水土保持現狀，無法對項目進行真正高效、實時準確的監控與管理。

通過無人機遙感技術對水土保持監管工作進行改良，可以豐富監管手段、提升監管效率，憑借時效性強、精度高、全方位的優點，使監管部門對于水土保持情況有了更直觀的了解，而且可以有效避免人為因素對水土保持監管工作的影響，實現對大型項目實時監管，解決水土保持監管難的問題[3]。

隨著水土保持信息化的快速發展，無人機遙感技術為國家重點水土保持治理工程提供了準確的基礎數據以及重要的技術支持。通過無人機遙感技術獲得高精度的影像之后，可以在影像上建立解釋編制，采用人機互譯的方法，獲得項目影響地表的面積、取土地點、棄土地點、水土流失面積以及水土保持措施等更方面的信息。通過對比分析得出水土保持情況，同時進行全方位的水土保持監管可以保證執法的準確性和高效性，對于不符合規定的施工企業，可以根據無人機遙感技術提供的監管影像進行處罰，并責令其及時進行整改，充分發揮水土保持監管工作的作用。

4? 結語

綜上所述，隨著科學技術的發展，無人機遙感技術在水土保持工作中的應用越來越廣泛，通過無人機遙控技術不僅可以提升水土保持方案編制、水土保持監測以及監管的準確性，還可以減少工作人員的投入，節約大量經濟成本的投入，因此在以后的工作中要積極完善無人機遙感技術，促進水土保持工作的發展。

參考文獻：

[1] 李嵐斌，金平偉，李 樂，等.無人機遙感技術在生產建設項目水土保持監測中的應用——以清遠抽水蓄能電站為例?[J].人民珠江，2019，40（01）：6-11.

[2] 苗中在.無人機遙感技術在生產建設項目水土保持監測中的應用[J].中國公路，2018（11）：142-143.

[3] 張雅文，許文盛，韓 培，等.無人機遙感技術在生產建設項目水土保持監測中的應用——以鄂北水資源配置工程為例[J].中國水土保持科學，2017，15（02）：132-139.