摘要:随着科学技术的不断创新和广泛的应用,在水土保持设施验收中,传统方法多为现场调查,通过实地量测项目完成水土保持设施的数量,与水土保持方案设计、变更设计以及后续设计进行对比分析评价,在其数据整合中相对繁琐和零散,尤其对较大项目来说,实地量测核查主要采取重点抽查的方式进行,并出现了因项目所在地自然环境的限制,导致核查范围遗漏情况,并且工作量巨大。随着水土保持“天地一体化”监管推动,无人机技术越来越被广泛应用,逐步在水土保持事中事后监督检查中发挥了重大作用,同时无人机技术对水土保持设施验收核查范围提升了精准度和效率,避免外业工作强度过大和不必要的安全隐患。因此,无人机技术应当在进一步的实践中确定其应用价值和推广使用范围,使其更好地发挥技术优势帮助水土保持设施验收工作实现不断优化。
关键词:无人机技术;水土保持设施验收;应用
引言
水土保持设施验收工作不仅是科学评价水土流失治理项目整体实施效果的重要依据,而且是组成水土保持工作的重要环节并可为水行政主管部门的事后监督检查提供指导与建议。传统的验收方式主要存在验收周期长、过程繁琐、措施效果及其评价标准可靠性低等问题,为满足“天地一体化”水土保持监管的需要无人机技术得到了迅猛的发展,并且在解决传统的水土保持管理方式存在的精度差、看不全、效率低、到不了等问题时具有较强的实用性与有效性。
1无人机遥测技术的优点
1.1信息采集高效便捷
在水土保持设施验收中无人机遥测技术具有全面性、高效性、便捷性等显著优点,这些优点是传统的现场调查量测法无法比拟的。在携带方面,无人机采用的航拍设备具有操作简单快捷且携带十分方便的特点,不仅可保证获取数据的全面性、可行性、准确性,而且能够实现在复杂区域自然条件下的连续长时间作业。在数据信息采集方面能够较快的完成信息的传输,并可对大比例尺度的影像资料进行高精度的采集,在采集处理局部信息方面其传输效率较高。
1.2验收数据准确可靠
运用无人机遥测技术验收较大水土保持项目时可直接进行可视操作,具有较快的数据分析速度和采集效率,并且验收过程更加直观便捷。无人机技术可根据水保设施验收的具体要求实现有针对性的处理,包括指标信息在特定范围内的采集,然后根据后台配备的软件工具对比分析实际值与设计值信息,并进一步分析设计值的差异及其变化原因,通过核查监测单位的自由数据实现水保设施验收指标的平行对比,最终准确化与全面化的得到验收结论,显著提升了验收信息的可靠性与准确性。
1.3满足水土保持设施验收要求
无人机技术发挥着专业化、高效化与自动化的功能作用,对数据信息可根据后台配备的软件工具进行专业的分析和快速的提取,根据验收工作实际需要对不同建设阶段获取的航拍影像资料进行模型设计处理与整合计算。据此,可实现防治效果的连续对比并确定各项措施在项目不同建设时期的落实情况,从而为项目竣工验收提供更加可靠、便利的技术方法,特别是对数据资料获取精度较高和重点核查范围内的影像信息,无人机技术能够获取更加直观可靠的分析结果,从而满足水保设施验收过程中对数据信息对比分析的要求。
2水土保持设施验收的传统方法
水土保持设施验收工作在传统方式上以普查为基础,重点抽查为辅助的方式开展。首先对水土保持设施进行全范围内的普查,在遵循水土保持设施验收法律法规及基本原则的前提下重点对单项工程进行核查、数据采集、分析评价。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过与批复水土保持方案、变更设计以及后续设计进行对比,逐一核实水土保持防治责任范围、水土保持工程措施、植物措施、临时措施的实施以及水土流失六大防治指标的落实情况。其次通过收集的数据和现场实际效果核实扰动土地整治率,水土流失总治理度,土壤流失控制比,拦渣率,林草植被恢复率,林草覆盖率等关键指标的落实情况,通过与批复的六大指标进行计算对比分析,明确是否满足批复的要求,最终确定是否满足水土保持设施相关法律法规的要求。
3无人机技术在水土保持设施验收中的应用
无人机技术应用在水土保持设施验收工作中,主要通过利用无人机飞行器在目标区域内飞行并航拍获取低空范围内的地面影像数据,以遥感技术进行数据传输,结合配备的后台处理软件完成数据传输处理和分析模型的设计,进而完成相应的数据分析对比工作。随着水土保持“天地一体化”监管推动,无人机技术与水土保持领域结合性越来越强,其技术细节的专业化程度也越来越高。尤其是无人机的便携化、精准化和智能化的优点让其在水土保持工作中的用途越来越广。
3.1影像资料的获取
无人机技术主要是利用传感器设备和驾驶飞行器完成对地面影像数据的低空获取,然后利用遥感技术建立相应的分析模型和数据处理方法。遥感系统具有精准度高、智能化好、机动性强等优点,并已在水土保持管理工作中得到广泛应用,其主要工作流程为:地形航拍、数据处理、GIS数字转化以及影像图制作等。为提取更加精准的航拍影像资料,在对建设项目勘测过程中可设定无人机飞行轨迹和地面控制点提升航拍精度。
3.2生成矢量化遥测数据
生成矢量化遥测数据,是基于上一步无人机设备采集的影像数据进行资料的矢量化处理,利用计算机技术实现航拍影像的拼接,合成正射影像、DMS数字地表模型和三维点云数据等。正射影像即基于航拍影像生成的正射可视化资料,基于水土保持设施验收范围确定图像覆盖区域;DMS数字模型以项目扰动范围区域为基准设计的数字地表模型,通过对地形、坡度、坡向的航拍,就建设区域内工程实施细节数据进行统计处理,包括重点弃土场的占地面积、堆土高度、堆土方量等;三维点云数据即将区域内航拍数据进行三维点云处理,以此对项目内的三维信息进行生成,反映建设项目具体水土保持防治责任范围、扰动土地整治率,水土流失总治理度、水土保持工程措施、植物措施、临时措施的实施情况。
3.3获取指标信息
针对项目水土保持设施验收范围内进行专业的指标信息获取,确定水土保持防治责任范围和重点区域范围,完成矢量化标注和图层处理,查看现场水土保持措施的落实情况,包括拦渣(拦挡)工程、斜坡防护工程、土地整治工程、排洪排导工程、降水蓄渗工程、临时防护工程、植被建设工程、防风固沙工程等。就项目扰动范围内的扰动土地整治率,水土流失总治理度,土壤流失控制比,拦渣率,林草植被恢复率,林草覆盖率等指标进行计算处理。
结语
在水土保持领域中无人机技术发挥着越来越重要的作用,该项技术通过运用后台软硬件和航拍技术,使得水保设施验收工作拥有了更加科学、准确、高效的执行方法和技术工具,文章主要结论有:1)无人机遥测技术在水利工程建设项目验收过程具有较好的实用性与可靠性,可为生产建设项目的水土保持各项指标的测算提供全面、准确的量测数据,具有较强的实用性与可靠性。无人机技术的研究应用,可为水土保持工作的后续发展以及促进生态文明建设和环境保护提供重要保障。2)未来可进一步利用无人机技术实现水土保持工作的专业化、自动化、精准化的验收与发展,充分发挥无人机遥测技术在水保设施监管中的功能作用,对水土保持移动终端做进一步的研发,让无人机技术得到更加便捷与广泛的应用。
参考文献:
[1]姜德文.高分遥感和无人机技术在水土保持监管中的应用[J].中国水利,2016(16):45-47,79.
[2]韩杰,王争.无人机遥感国土资源快速监察系统关键技术研究[J].测绘通报,2018(2):4-6.
论文作者:刘海东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/1
标签:水土保持论文; 无人机论文; 技术论文; 设施论文; 数据论文; 影像论文; 项目论文; 《基层建设》2019年第11期论文;