摘要:本文对无人机及遥感技术进行了简要介绍,结合开发建设项目水土保持监测具体工作内容进行了应用分析,明确了无人机遥感技术在获取空间数据方面机动灵活、实时传输与影像分辨率高等特点,是对水土保持监测工作技术手段的有力补充,能为加强水土保持监测管理,提高监测质量提供有效的参考。
关键词:无人机;遥感技术;建设项目;水土保持监测
引言:
开发建设项目建设过程中需要对水土保持情况进行监测以获取精准的数据信息,随着科学技术水平的不断提升,无人机遥感技术通过对遥控技术、传感器技术、通讯技术等科技手段的应用,在获取国家水土资源环境、空间信息等方面具有较高的效率性,目前,该项技术的应用为有效控制生产建设活动引起的人为水土流失,保护和合理利用水土资源,促进生态文明建设起到了良好的作用。
1无人机遥感技术应用的具体特点
随着科学技术的快速发展,无人机技术、远程遥控技术、测绘技术、GPS定位技术被充分应用到开发建设中,而无人机遥感技术便是对各类技术的整合,通过技术整合拓宽无人机遥感设备的应用途径与范围,为各类建设开发项目提供高水准的技术支持,其有如下特点。
1.1机动灵活
无人机遥感技术是以无人机为空中平台,无人机设备具有机体重量轻,结构强度高、使用与采购成本低的特点,决定了无人机遥感技术在操作上机动性较强,通过合理的操作能够充分发挥其灵活性特点,充分满足人们的各项需求。
1.2实时传输
无人机遥感设备具有较为敏感的遥感监测设备,当无人机上的拍摄装置与通信设备相连接时,就能对无人机拍摄到的影像进行实时的数据传输,主要依托于网络技术的连接与操控,使得无人机将收集到的数据及时的传输到地面,地面上的电脑连接展示画面,对当前的地区全貌进行多角度的认识,供人们进行数据参考[1]。
1.3影像分辨
无人机遥感技术会对收集到的影像数据进行压缩,压缩后的影像会出现几何畸变,不适用于实际的地形与地势,运用计算机软件对影像数据进行校正、匀色、镶嵌、增强等处理,经过加工处理后的影像数据能够更加清晰准确的显示监测到实际情况。
2无人机遥感技术在开发建设项目水土保持监测中的具体应用
2.1水土保持监测的具体监测范围
2.1.1水土流失的影响因素
水土流失的原因有自然原因和人为原因,如地形、降雨、土壤、植被,人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形,以致造成严重的水土流失。所以开发建设项目水土流失监测包含以下几个方面:掌握建设项目区域的水文与气象,关注当地的天气变化,监测空气的湿润度,进而推测该区域水文情况;对开发建设项目范围的占地面积、扰动地面积、挖掘、填方土地区域等相关数据进行收集,为该区域内的水土流失监测提供土壤变动数据基础;对项目区域的地面物质组成结构变化进行监测,观察是否存在人为堆砌物,把握项目区域内的地貌变化;对建设项目区域内的植被覆盖度、水土保持措施建设的数量与质量进行监测,从多个层面进行该项目区域内水土保持情况的分析,确保分析结果的准确性。
2.1.2水土流失的具体危害情况
不仅要对水土流失区域范围内具体影响因素的监测,同时还需针对水土流失具体危害如冲毁土地,破坏良田,土壤剥蚀,肥力减退,生态失调,旱涝灾害频繁,淤积水库,堵塞河道等对水土流失区域具体的流失情况进行监测,如水土流失量、流失面积、流失程度、流失的具体环境等,通过对水土流失数据具体的收集,对比历年该区域发生的洪水、塌方、滑坡数量等,综合评判该区域受到水土流失状况的具体危害影响[2]。
2.1.3水土流失防治与效果监测
明确了水土流失为生态环境带来的危害,水土监测应当注重对开发建设区域内水土流失的防治设施与具体的防治质量与效果进行监测,如水土流失区域的植物种植,加强对该区域植物存活率、植物覆盖率以及植物的具体发育情况进行有效的监测,或是大坝、水岸的建设面积与水土流失防治的有效性等进行充分的数据收集,尽可能从多个角度对当地的水土流失防治情况进行分析,以保障分析结果的准确性。
2.2水土保持监测的监管对象和指标
2.2.1监管对象为各类生产建设项目及其扰动地块,生产建设项目包括公路、铁路、涉水交通等26类,扰动地块是指生产建设活动中各类挖损、占压、堆弃等行为造成地表覆盖情况发生明显变化的土地。
2.2.2监管指标
监管指标是指生产建设项目及其扰动地块的相关主要特征参数,具体包括:)项目名称、建设单位、目类型、地理位置、防治责任范围、扰动范围、扰动类型、扰动变化类型、方案批复情况、扰动合规性等。
2.3无人机遥感技术水土监测应用
2.3.1无人机遥感设备
无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器,遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着科学技术的快速发展,无人机遥感设备在人们的日常工作与生活中得到了普及,不同的无人机遥感设备工作模式有所差别,以 Avian华鹰无人机遥感设备和 DJ In-spire1无人机遥感设备在开发建设项目水土保持监测中的应用为例,通过各项数据对比,可以发现Avian华鹰无人机在实际应用过程中需要提前对航线进行规划,设计好固定的地面控制点后沿固定飞行航线获取中心投影的航空影像。而DJ Inspire无人机传感设备在监测中的应用可根据实际需要改变航线,可获取项目区域的正射影像以及DSM数据。
2.3.2具体技术流程
无人机遥感技术对影像数据的收集与整理主要通过传感器进行开发建设项目区域影像信息的采集,提取影像中的图斑,与开发建设项目区域的范围进行叠加对比,对该区与进行准确的监测对比,其具体监测流程为,首先,操作无人机遥感设备对开发建设区域的影像进行全方位的收集,运用科学化、技术化的手段处理收集到的影像数据的分辨率,并建立对影像中图斑的解译标志,从而快速有效的提取图斑作为具体的监测参考。其次,对开发建设项目区域的历史、人类活动、气候条件等相关资料进行收集,将资料汇总后明确规范开发建设范围内的图像规划。最后,将提取到的图斑与收集到的区域信息图片进行对比,初步判断无人机遥感影像收集到信息的合规性,随后进行现场复核,将遥感技术获取的信息进行修正处理,提高影像信息的精准性。
2.3.3数据处理
现阶段无人机遥感设备的应用获取的影像分辨率较高,对开发建设项目区域的水土保持特征的展现较为明显,可利用arc GIS10.2对获取的正射影像进行处理,主要处理流程包括生产建设项目专题信息增强、影像配准、融合、镶嵌等处理,采用目视解译方法可直接勾绘提取该项目区域的水土保持数据,从而获取适于生产建设项目扰动图斑解译和信息提取的标准化遥感影像,提高专题信息提取精度。
注重加强对无人机遥感设备监测到的信息进行以下几方面的加工处理:
对开发建设项目区域的扰动面积的提取,主要采用直接判读,逻辑推理,综合分析等方法对影像进行勾绘解译,根据解译成果,可通过软件设计形成开发建设项目区域的扰动土地分布图,将该分布图与责任范围专题图进行矢量叠加,可以对该项目区域的扰动面积是否超过责任范围区域进行有效的预判与防治。
对开发建设项目区域水土流失情况的数据处理,运用目视解译法可以对无人机遥感影像的土壤流失面积进行标记,其中植被的覆盖了面积可运用VDVI指标对无人机遥感影像中植被覆盖图像的计算获取、各个坡度信息可运用高程模型的构建获取、土壤侵蚀强度分布可通过地面监测点与无人机遥感设备获取的土壤侵蚀强度进行监测结果对,最终明确土壤侵蚀强度的具体分布情况,对各类情况进行充分收集的基础上进行综合分析,从而得出该项目区域的水土流失情况。
对该项目区域水土保持措施相关数据的处理,主要通过目视解译的方式标记水土保持工程、植物措施、临时措施等,与实际收集到的现场监测资料进行解译对比,明确水土保持措施的具体位置、数量、面积等详细信息。
对等挖掘、填方土壤区域的数据处理,其中该类区域的扰动面积、整体面积、水土保持措施等数据通过目视解译的方式进行数据处理获取,而挖掘与填方的具体土方量需要运用arc GIS10.2进行数据差值计算,由此得到精准的挖掘与填方的土方量数据。五是对该项目区域内的水土保持建设的变更做出精准的判断,主要通过对项目区防治分区图、防治责任范围图、施工布置图等与无人机遥感设备获取的影响进行地理配准,通过对该区域主体项目工程、取弃土的位置与数量等设计变更进行对比,可以清晰得出该区域水土保持建设变更的具体情况[3]。
2.3对水土保持监测的结果进行处理分析
通过对无人机遥感设备收集到的开发建设项目扰动面积、水土流失情况、水土保持措施、挖掘、填方土壤区域、水土保持建设变更等相关数据信息收集与处理,需要综合各类项目信息对开发建设项目的具体水土保持监测的结果进行分析,运用计算机技术中的各类软件系统对各项数据进行计算、处理与分析,把握各项数据在实际开发建设中的作用性,充分运用数据分析的结果进行开发建设区域的水土保持方案、策略设计,以提高开发建设区域对水土保持工程建设的有效性。
2.4成果转换应用
通过运用无人机遥感技术开展水土保持监测,富顺县2018年生产建设项目水土保持信息化区域监管工作得以顺利开展,并及时将“天地一体化”监测成果录入全国水土保持监督管理系统V3.0,一次性通过了省、市监管成果审核。无人机遥感技术的应用有利于分析生产建设活动和防治措施的合规性,有利于落实水土保持“三同时”制度,为生产建设项目水土保持监测水平评价及政府决策提供依据。
结束语:
总而言之,无人机遥感技术通过技术整合,具有机动灵活、实时传输、影像分辨等应用特点,通过对开发建设项目区域水土流失影响因子、水土流失的具体情况与危害、水土流失防治与效果等影像数据的收集、处理与结果分析,无人机遥感技术在开发建设项目水土保持监测方面的实际应用效果得到了不断提升。
参考文献:
[1]李岚斌,亢庆,黄俊.国产高分卫星遥感在生产建设项目水土保持监督中的应用——以晋陕蒙接壤煤炭开发集中区为例[J].人民珠江,2019,40(02):153-159.
[2]李岚斌,金平伟,李乐,等.无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用——以清远抽水蓄能电站为例[J].人民珠江,2019,40(01):6-11.
[3]马大为,梁伟,魏采用,等.基于遥感技术的生产建设项目水土保持信息化监管[J].宁夏工程技术,2018,17(04):361-364.
论文作者:包红川
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签:无人机论文; 遥感论文; 水土保持论文; 区域论文; 建设项目论文; 技术论文; 影像论文; 《防护工程》2019年第2期论文;