無人機在水土保持監測中的應用初探

廖玉明

（昭通市水利水電勘測設計研究院 云南昭通 657000）

引言

水土保持監測是運用多種技術手段對水土流失的成因、數量、強度、影響范圍、危害及其防治效果進行的動態監測與評估。現行《水土保持法》要求加強水土保持監測工作,扎實推進水土保持監測,是履行水土保持法律職責的需要,是滿足社會公眾知情權、監督權與參與權的需要,是保證水土保持事業科學發展的需要。

1 水土保持監測現狀

水土保持監測已從單純的地面監測發展到與遙感相結合的多尺度監測，而且監測設施設備正在向自動化、系統化和智能化的方向發展。傳統水土保持監測方法主要有：地面觀測、遙感監測、調查(包括詢問調查、收集資料、典型調查、普查、抽樣調查)等。監測尺度、指標不同,采用的具體方法就不同。一個指標就對應一種特定方法,如不同的氣象、徑流、泥沙指標,需采用不同的監測方法。

2 傳統監測手段的不足

現階段我國水土保持監測工作還不是非常成熟，總體仍處在發展的初級階段，在實施過程中存在諸多問題。傳統的監測方法受到環境因素的影響較大，監測數據并不一定非常準確，若實施大范圍監測，需要投入大量的人力、物力和財力。傳統監測手段不能很好滿足生產建設項目水土保持監測的準確性、及時性和直觀性要求。無人機監測具備高精度、高效率和直觀全面性的特點,成為水土保持監測工作中一種新的技術手段。

3 無人機應用于水土保持監測具有的主要優點

3.1 監測效率高

水保監測工作中，無人機可以實現對地形地貌、地表植被、地表擾動情況、土石方棄渣堆放情況、水土保持措施實施情況、植被恢復情況等進行快速清晰拍攝,大大減少人工監測成本,提高監測效率。

3.2 提高監測精度

現代空間信息技術的融入，極大地提高了獲取空間信息的效率和精度。無人機拍攝的高分辨率遙感影像和高清攝影影像應用于水土保持監測工作,不僅能精確獲取水土保持監測所需位置、長度、面積等信息,而且能對生產建設項目擾動土地、水土保持設施、占地類型、動態變化等進行精確定位。

3.3 監測結果直觀全面

無人機攝影影像成果能較為直觀和全面的反映工程現狀,運用到生產建設項目水土保持監測中,可以及時、準確、全面地反映施工進展和水土流失防治等情況,特別是在大型線狀工程的水保監測工作中,優勢更加突出和明顯。

4 無人機在水土保持監測中的應用

無人機在生產建設項目水土保持監測工作中的主要應用是從無人機拍攝的高清影像資源和遙感數據中,提取信息,結合規程規范,科學研判水土流失和水土保持情況,為撰寫相關的水保監測季報、年報和監測總結報告,提供有力的數據、影像資料支撐。

通過無人機高清影像成果,結合項目平面布置圖,勾繪各水土流失防治分區、取（棄）土場的邊界，運用計算機軟件,計算各分區擾動土地范圍、面積、土地利用類型及其變化情況；統計取（棄）土場及臨時堆放場的數量、位置、堆放量、表土剝離及防護措施的實施情況；提取植被分布及占地面積、綠化面積，林草植被生長情況、成活率及覆蓋率、擾動土地整治面積、截排水溝位置和長度、擋墻位置和長度、護坡位置和面積、臨時攔擋位置和長度、臨時遮蓋措施的位置和面積等。基本上水土保持需要監測的各項指標都可以利用無人機影像成果進行監測，還可直觀判讀土地利用類型。

無人機技術監測效率是傳統實地測量的3～5倍,大大減少人工監測成本,提高監測效率。另外基于多次定點觀測,可對比項目區的土壤流失情況、水土流失防治效果等多項指標；而擾動土地的變化情況,可通過對比不同時段的監測影像成果判讀得到。

結語

無人機技術應用于實際的水土保持監測項目中,有著顯著的優勢,包括監測效率高、監測精度高和監測結果直觀全面等。通過對無人機技術的有效應用，真正實現了不限地形、不限地貌、少受交通條件、少受環境因素的影響，保證了水土保持監測工作的科學、快速、順利開展，確保水土保持監測數據的有效性和準確性。