摘要:随着经济的发展,人们生活水平的提高,人们逐渐意识到可持续发展的重要。水土保持是生态文明建设的重要组成部分。传统水土保持工作方法已不能满足新时代水土保持的需求,无人机遥感技术解决了传统水土保持工作中“看不了、看不全、效率低、精度差”等问题。本文就无人机遥感技术在水土保持中的应用展开探讨。
关键词:无人机;遥感技术;水土保持
引言
随着航天航空技术的快速发展,高分卫星遥感影像为近几年来水土保持工作提供了重要的技术支撑。无人机遥感技术因其能很好地弥补卫星遥感的不足,而在水土保持工作中发挥了重要作用。
1无人机遥感系统特点
(1)机动灵活。无人机遥感系统操作灵活、携带方便、连续作业能力强,对监测和监管区域、对象具有很强的针对性;无需专用起飞场地,可以随地起飞作业;具有系统化和自动化的数据处理模式,通过搭载集成了CCD相机和惯导系统的光电仓来获取可见光影像数据和对应的POS(经纬度)信息,经过内业处理,在数小时内便可以得到正射影像成果,真正实现“所见即所得”。(2)成果丰富。基于无人机搭载的传感器、影像自动校正系统和GPS系统,自动获取地表航拍影像,最终生成地表数据信息。围绕水土保持应用,可得到现场各角度的高清照片、高清视频、数字正射影像(DOM)、数字表面模型(DSM)、数字线划模型(DLG)、数字化点云地图、数字三维模型和Google瓦片等数据成果,对应成果可达到厘米级,提高了水土保持相关数据的精度。(3)无缝集成。在CAD和GIS软件中,可以将无人机遥感数字测绘成果与卫星遥感影像及其他地理信息数据实现无缝集成,并可以生产自带纹理信息的三维地表模型,实现面积、长度、体积、林草覆盖率、林草覆盖度等指标的提取。(4)宏观易用。无人机通过调整航高来选择高空大面积监测或是低空小范围监测,也可以通过多架次对上万平方公里区域进行监测,提升监测信息的宏观性,为水土保持部门管理和决策提供帮助。(5)成本较低。无人机遥感兼具卫星影像的价格和航空影像的快速采集优势,采用高性能自动处理技术,整体数据采集及处理费用不高,使用成本相对较低。
2无人机遥感技术在水土保持中的应用
2.1水土保持方案编制
随着国家改革向纵深推进,水土保持方案的编制进人了一个新的历史阶段,对项目区概况介绍、措施布设和取土场、弃渣场选址的合理性等方面的要求更高。因此,方案编制前期的现场调查、踏勘等工作非常重要。传统的现场调查主要是依据打印现状地形图和主体工程平面布置图,用数码相机、笔记本和测量工具进行现场踏勘,这种方法工作量大、数据获取难、主观性强。UAV-RS技术应用到水土保持方案编制现场踏勘中,编制人员可以通过无人机遥感影像和解译数据,在短时问内准确掌握建设项目区概况,确定项目建设区的水土流失的防治责任范围,科学地设置水土保持分区、合理地布设水土保持防治工程措施、植物措施和临时措施。通过无人机遥感数据和三维软件建模,制作出项目区地形图和三维地图,依据方案编制中的限制性规定,确定项目取土场、弃土场和弃渣场等的位置,完成主体工程评价和水土保持防治措施的设计,最终达到恢复地貌的水土保持功能
2.2水土保持动态监测
随着无人机遥感技术在当前时代的不断发展,无人机所能够携带的传感器设备所提供的遥感影像分辨率从几公里可以缩小到几厘米,达到“影像采集金字塔”的发展目标,可以满足不同的监测作业需求。与此同时,遥感影像的价格也在不断的降低中,采用遥感技术可以有效提升生产生活实际的精度及效率,对于已经开展建设的项目生产也是十分有效的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对已经开展的实际生产项目来说,可以对生产建设项目在建设运行过程中的灾害情况、防治效果开展监测。构建数据库可以有效的检验水土保持方案实际实施的效果。而以监测地区的区域DEM为基础可以对影像进行深入的纠正处理;通过外业的调查处理构建影像联系实际的解编译标识;结合土壤的侵蚀现状,在已有的三类信息基础之上可以进行矢量图层的向性叠加,并且计算不同划分单元的土壤侵蚀强度,对各级的土壤侵蚀面积实际利用情况进行分析,得到项目监测末期的各项数据,对比得到水土动态监测的成效。
2.3水土保持设施验收
对生产建设项目水土保持设施进行验收技术评估,可使用无人机遥感系统对项目重点区域的各项水土保持措施数量、面积、质量和保存情况,以及水土流失防治责任范围内的扰动土地整治率、水土流失总治理度和林草植被恢复率等六项防治指标是否达标进行抽查;对穿越无人区、山区的线性建设项目,可借助无人机对要求的各项防治措施落实情况进行远距离核查,并及时反馈核查结果,保证水保设施的核查率。利用无人机遥感技术,可以在很大程度上缩短验收评估时间,提高工作效率,避免人为因素的干扰,提高验收评估的标准与可靠性。
2.4水土流失灾害调查
典型的水土流失灾害状况是指经受过巨大经济损失、水土设施损坏情况较为严重的滑坡、泥石流、洪灾等情况。无人机遥感技术可以在这种典型水土流失灾害发生之前进行预警,对于保护人民群众的安全、灾情监测及评估都有较大的应用价值。遥感技术与GIS技术的融合则可以有效的解决水土流失的灾害减灾问题,通过准确的预报事件,对于造成灾害的地点、强度进行快速有效的估测。预报的改进可以让有关部门对灾害事件的产生及机制把握更为精准。灾害的监测评价体系是以地球监测系统完善为基础的,需要让信息的获取更为精准,通过遥感技术的数据采集及高分辨率影像分析是十分有效的。无人机在小范围的区域内有着高分辨率的影像获取采集技术,其灵活性、机动性、成本低、高效率的特性使得在水土流失灾害防治工作中有明显的优势,借助这种技术可以为有关部门的决策提供准确信息,并且降低工作风险,提升工作的效率和成效。
2.5水土保持规划
水土保持规划是指导水土保持实践的行动指南,是控制水土流失、保护和合理利用水土资源的主要依据。前期外业调查是水土保持规划工作的重要组成部分。但是,随着信息技术的快速发展,传统的外业调查技术手段已经无法满足新时代水土保持规划信息化、精准化等要求。无人机遥测技术手段因其成本低、效率高、数据精度高、实时性和全面性等优点,成为水土保持规划项目前期外业调查新的技术手段。
结语
随着硬件设备的不断更新优化,遥测技术、信息技术等相关软件技术的进一步发展,无人机遥感系统的智能化优势越发凸显,有利于促使“空、天、地”一体化在水土保持各领域发挥更为重要的作用。
参考文献
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论文作者:胡鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:水土保持论文; 无人机论文; 遥感论文; 技术论文; 影像论文; 灾害论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第15期论文;