無人機(jī)遙感技術(shù)在水土保持方案編制工作中的應(yīng)用

1、 無人機(jī)遙感技術(shù)在水土保持方案編制工作中的應(yīng)用 身份證號(hào)碼：370783*604251927 山東省淄博市 255000摘要：伴隨著時(shí)代的進(jìn)步與科技技術(shù)提升，推動(dòng)各個(gè)行業(yè)迅猛發(fā)展。利用無人機(jī)遙感操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、成果多樣等優(yōu)勢(shì)，可為水土保持分區(qū)、棄渣場(chǎng)選址及水土流失防治措施制定等提供了更加精確和科學(xué)的方法，從而通過有效合理的水土保持措施，將工程建設(shè)造成的水土流失減少到最低程度，實(shí)現(xiàn)資源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。關(guān)鍵詞：無人機(jī)遙感；水土保持方案引言水土保持（soilandwaterconservation）是針對(duì)自然與人為因素引發(fā)的水土流失問題，所進(jìn)行的預(yù)防與治理，是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜、綜

2、合的系統(tǒng)工程。水土保持在改善生態(tài)環(huán)境，降低生態(tài)災(zāi)害產(chǎn)生與影響，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)優(yōu)化發(fā)展與維護(hù)社會(huì)和諧穩(wěn)定上，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而無人機(jī)遙感技術(shù)的產(chǎn)生與應(yīng)用，為水土保持創(chuàng)新提供了新動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)水土保持經(jīng)濟(jì)與質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展。1無人機(jī)遙感技術(shù)概念無人機(jī)遙感技術(shù)是將無人飛行技術(shù)、gps定位系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起的先進(jìn)技術(shù)，具有方便控制、可攜帶多種設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)、適應(yīng)多種條件的特點(diǎn)。通過無人機(jī)技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合，可以迅速準(zhǔn)確地收集地形地貌信息以及生態(tài)環(huán)境信息，能夠在實(shí)際工作中完成對(duì)遙感數(shù)據(jù)的處理、建模以及應(yīng)用，充分體現(xiàn)該技術(shù)的自動(dòng)化、智能化以及專用化，針對(duì)不同的項(xiàng)目可以搭載不同的傳感器獲取相應(yīng)

3、的數(shù)據(jù)，目前無人機(jī)遙感技術(shù)在水土保持、水利、電力、建筑、地質(zhì)勘察等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。2無人機(jī)遙感系統(tǒng)特點(diǎn)無人機(jī)遙感是利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、無線電通信技術(shù)和gps差分定位技術(shù)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化獲取目標(biāo)地物信息的應(yīng)用技術(shù)，具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測(cè)、高分辨率、高性價(jià)比、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。其作為傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感與載人航空遙感的強(qiáng)有力補(bǔ)充，隨著應(yīng)用的不斷深入，優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)漸趨明晰。2.1機(jī)動(dòng)靈活無人機(jī)遙感系統(tǒng)操作靈活、攜帶方便、連續(xù)作業(yè)能力強(qiáng)，對(duì)監(jiān)測(cè)和監(jiān)管區(qū)域、對(duì)象具有很強(qiáng)的針對(duì)性;無需專用起飛場(chǎng)地，可以隨地起飛作業(yè);具有系統(tǒng)化和自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理模式，通

4、過搭載集成了ccd相機(jī)和慣導(dǎo)系統(tǒng)的光電倉(cāng)來獲取可見光影像數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的pos(經(jīng)緯度)信息，經(jīng)過內(nèi)業(yè)處理，在數(shù)小時(shí)內(nèi)便可以得到正射影像成果，真正實(shí)現(xiàn)“所見即所得”。2.2成果豐富基于無人機(jī)搭載的傳感器、影像自動(dòng)校正系統(tǒng)和gps系統(tǒng)，自動(dòng)獲取地表航拍影像，最終生成地表數(shù)據(jù)信息。圍繞水土保持應(yīng)用，可得到現(xiàn)場(chǎng)各角度的高清照片、高清視頻、數(shù)字正射影像(dom)、數(shù)字表面模型(dsm)、數(shù)字線劃模型(dlg)、數(shù)字化點(diǎn)云地圖、數(shù)字三維模型和google瓦片等數(shù)據(jù)成果，對(duì)應(yīng)成果可達(dá)到厘米級(jí)，提高了水土保持相關(guān)數(shù)據(jù)的精度。2.3無縫集成在cad和gis軟件中，可以將無人機(jī)遙感數(shù)字測(cè)繪成果與衛(wèi)星遙感影像及其他地

5、理信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)無縫集成，并可以生產(chǎn)自帶紋理信息的三維地表模型，實(shí)現(xiàn)面積、長(zhǎng)度、體積、林草覆蓋率、林草覆蓋度等指標(biāo)的提取。2.4宏觀易用無人機(jī)通過調(diào)整航高來選擇高空大面積監(jiān)測(cè)或是低空小范圍監(jiān)測(cè)，也可以通過多架次對(duì)上萬平方公里區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提升監(jiān)測(cè)信息的宏觀性，為水土保持部門管理和決策提供幫助。2.5成本較低無人機(jī)遙感兼具衛(wèi)星影像的價(jià)格和航空影像的快速采集優(yōu)勢(shì)，采用高性能自動(dòng)處理技術(shù)，整體數(shù)據(jù)采集及處理費(fèi)用不高，使用成本相對(duì)較低。3無人機(jī)遙感在水土保持領(lǐng)域中的運(yùn)用3.1水土保持方案編制隨著社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)于水土保持方案提出更高的要求。尤其是在大型項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，對(duì)于項(xiàng)目概況介紹、使用設(shè)施、取土地點(diǎn)、

6、棄土地點(diǎn)的合理性提出更新要求，所以在水土保持方案編制之前，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查工作具有重要的意義。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)勘查方法往往是將現(xiàn)狀地形圖和工程平面圖打印出來，并根據(jù)地形圖以及平面圖利用數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算機(jī)和測(cè)量工具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，不僅工作量巨大，而且獲得數(shù)據(jù)比較困難，主觀性較強(qiáng)。而在水土保持方案編制現(xiàn)場(chǎng)勘查中利用無人機(jī)遙感技術(shù)可以通過遙感影像和數(shù)據(jù)分析，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)所勘測(cè)區(qū)域的水土情況做到精準(zhǔn)掌握，確定建設(shè)區(qū)水土保持責(zé)任，科學(xué)的進(jìn)項(xiàng)分區(qū)管理、合理設(shè)置水土保持防治工程和植被工程等等。在項(xiàng)目建設(shè)中，主要是利用無人機(jī)遙感技術(shù)編制三維地圖，根據(jù)方案編制中的原則，合理選擇取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)的位置，在工程完成后設(shè)計(jì)水土保持防

7、治措施，以促使該區(qū)域恢復(fù)水土保持功能。3.2無人機(jī)遙感應(yīng)用之“動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)”動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是水土保持中的核心內(nèi)容，側(cè)重于水土保持項(xiàng)目建設(shè)過程中水土流失情況的全方位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，包括水土流失量、水土流失分布情況等。在此過程中應(yīng)用無人機(jī)遙感能夠進(jìn)一步提升動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)質(zhì)量與效率，節(jié)約動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成本，提高動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資源利用率。例如，在水利工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，應(yīng)用無人遙感，能夠有針對(duì)性對(duì)建設(shè)項(xiàng)目區(qū)域進(jìn)行拍攝，獲取建設(shè)項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)水土流失情況，實(shí)現(xiàn)不同施工階段水土保持工程量、擾動(dòng)面積、水土流失強(qiáng)度等信息的提取。與此同時(shí)，通過對(duì)比分析無人機(jī)獲取的多階段影像數(shù)據(jù)，能夠掌握水土保持防治效果，包括擾動(dòng)土地整治效果、林草覆蓋率與被恢復(fù)率，

8、滿足水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)需求。3.3監(jiān)督執(zhí)法由于此項(xiàng)工作的工作量較多、涉及面比較廣，所以使用高精度的遙感影像調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督審查相融合的天地一體化管理方式就此誕生，全方位對(duì)項(xiàng)目水土保持影響狀況與防范措施的落實(shí)情況展開監(jiān)督，保證影響滿足我國(guó)法律規(guī)定要求以及防范措施科學(xué)有效。無人機(jī)依靠其覆蓋范疇廣、全視角以及實(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn)，輔以遙感控制快速獲得項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)的所有影像資料，對(duì)水土保持情況實(shí)施全面的、隨時(shí)的、精準(zhǔn)的監(jiān)督管理。決定實(shí)地和影像技術(shù)標(biāo)識(shí)后，利用面向?qū)ο蠓诸惙椒ɑ蛘呷藱C(jī)交互解釋方法，得到防范責(zé)任范圍圖，并展開比較剖析。依靠無人機(jī)遙感，不但能實(shí)時(shí)監(jiān)管項(xiàng)目地區(qū)內(nèi)所有水土保持防范指標(biāo)，還能做到實(shí)時(shí)執(zhí)法、

9、精準(zhǔn)執(zhí)法。3.4無人機(jī)遙感應(yīng)用之“驗(yàn)收評(píng)估”建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)估是水土保持工作中的重要內(nèi)容之一，通過驗(yàn)收評(píng)估能夠及時(shí)了解建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量，確保建設(shè)項(xiàng)目滿足水土保持防治標(biāo)準(zhǔn)。在此過程中應(yīng)用無人機(jī)遙感能夠?qū)ㄔO(shè)項(xiàng)目進(jìn)行有針對(duì)性、目的性檢查。例如，水利樞紐棄土棄渣場(chǎng)、公路與鐵路的臨時(shí)道路、中長(zhǎng)隧道、取土場(chǎng)、貯灰場(chǎng)等。此外，基于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果，可了解建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目在水體保持中防治效果的客觀性評(píng)估，以提升驗(yàn)收評(píng)估準(zhǔn)確性與可靠性。3.5水土流失危害調(diào)查典型的水土流失危害表現(xiàn)形式有滑坡、泥石流、沙塵暴、洪災(zāi)等，通常會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失和水土保持設(shè)施破壞等。通過無人機(jī)遙感系統(tǒng)和gis空間分析等，可以快速準(zhǔn)確地對(duì)災(zāi)害事件發(fā)生的地點(diǎn)、影響范圍和受災(zāi)程度進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)對(duì)災(zāi)害的發(fā)展和演變進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)警，為受災(zāi)區(qū)域人員疏散轉(zhuǎn)移、防災(zāi)救災(zāi)等提供決策支持。結(jié)語水土保持是生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的重要組成部分，是江河治理、國(guó)土治理、推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本所在。在當(dāng)前提倡可持續(xù)發(fā)展，注重生態(tài)文明建設(shè)的背景下，基于無人機(jī)遙感存在的靈活性、高分辨率等優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用與水土保持中，包括水土保持方案編制、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、驗(yàn)收評(píng)估等，有利于提升水土保持質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，無人機(jī)遙感在水體保持中的應(yīng)用將得到進(jìn)一步發(fā)展，