摘要:近几年,随着科学技术的不断提升,土木工程行业对于高分遥感和无人机技术的运用程度也越来越高,在水土保持监管过程中,利用高分遥感和无人机技术,可以有效提升其效率和便捷度,本文中,笔者就以土木保持监管工作技术需求的分析为基础,对生产建设项目水土保持监管以及水土保持重点治理工程中高分遥感和无人机技术的应用进行了重点介绍,并探讨了全国监管系统的建立,以供参考。
关键词:无人机;遥感技术;水土保持;监测
引言
相对于人力水土保持监测,无人机在水土保持监测当中,具备成本更加低廉、机动效能更高、且不受地域限制等强大优势。目前由于无人机在水土保持监测当中所能发挥出的优势十分巨大,因而已经成为各国争相进行研究的重点内容。无人机从研发到应用的时间并不算太长,因而在实际应用中,还有许多方面有待加强。本文所探索的内容便是针对无人机的技术特点。分析并总结无人机在水土保持监测中的可行性应用,从而为现代水土保持监测提供更好的技术支持和发展契机。
1无人机遥感技术概述
无人机是利用无线电遥感设备和自备程序控制装置操纵的搭载各类相机传感器的飞机。其所利用到的不仅有无人驾驶飞行技术,同时还有GPS定位、无人机通讯、遥测遥控等多项现代化技术。在自动化与专业化智能化的技术辅助之下,完成对于环境、资源等空间的信息感知。进而完成对信息数据的搜集与处理建模工作。此外,在无人机技术当中,数据处理、地面控制及空中控制是最主要的组织结构。分别承担着无人机所能发挥的全部能力,能够帮助许多从事空间信息获取领域的工作,完成对空间信息数据的搜集、处理、分析。
2无人机遥感技术应用优势
目前主流的无人机遥感系统主要指位于1000m以下航拍无人机系统[2]。这项系统能够帮助无人机深入风险较大的地区,同时由于成本低、机动灵活的特点,因而无人机已于近些年,成为了信息数据低空采集重要手段,同时也是卫星数据与航空数据搜集的有力补充。
2.1实时监控能力强
无人机最大的特点便是能够在信息样本采集的过程中,完成实时的监控。目前水利行业在执行监督工作中,由于主要采用卫星数据存档,因而时常会发生信息数据滞后的情况。而在水土保持监测当中,最重要的便是实时决策能力。例如在涉及到大型水利项目建设时,由于工程量巨大,因而必须做好全面的监控管理工作。而采用卫星数据采样,必然会存在监督管理的片面性情况。这必然会影响到管理人员防汛与抗旱的有效决策制定。然而采用无人机技术,则可以在重点河段,进行实时的动态拍摄,并将数据送达管理中心。这将为水土保持监测人员,提供更加科学的管理决策支持。
2.2不受地域使用限制
由于无人机体型小,能够低空飞行,因而无人机并不受地域限制,能够实现各种空间的数据影像搜集工作。此外,水利工程所涉及到的空间管理范围较大,河流段管理区间较多。因而,借助于无人机完成信息影像的搜集工作,也符合现阶段我国水土保持监测工作的基本需求。通过无人机低空遥感俯拍,关注重点河流区段,能够保障水土保持监测中心,能够在不同时段、不同尺度的空间中,完成对水利工程的管理。清晰的影像数据与实时的动态信息传输,将大大提高水土保持监测工程决策的科学性。
2.3近地面航拍成像分辨率高
无人机技术借助于低空飞行,能够满足水土保持监测对图像采集的全部要求。借助于低空航拍,能够获得更加清晰的地面影像。如低空俯拍水源地,能够直接借助于遥感技术提取水源地的资源信息。这是目前无人机水资源管理研究的重点方向,能够为水源地环境管理和防治提供有利的技术支持。
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3无人机遥感技术在水土保持监测中的应用
3.1水土保持监测内容
按照《水土保持监测技术规程》(SL277-2002)的规定,监测工作的主要为:(1)水土流失影响因子监测关键对水文及气候因素进行监测;工程规划区域、对土体的扰动情况、开挖深度等;土石方堆积后土体的位移情况、变形特性;物种丰富程度,水土防护结构的数量及质量。(2)水土流失状况与危害监测关键对土石方堆放场地、河流边坡、坝体斜坡等部位进行水土流失范围、程度,滑坡的可能性大小,对场地附近形成的影响进行监测。(3)水土流失防治与效果监测水土保持治理项目(边坡防护、栽种植被、垦荒造林)的规模与程度;植被的生存状况、成活率及覆盖率;坝体防护结构的安全性、可靠性及正常运行;各种治理水土流失结构的防治成效等。
3.2现场监督与取证
土地是社会发展,以及人们生活的物质基础。因而加强水土保持监测非常必要。我国的地貌特征形式多变,许多地区的水土流失问题非常严重,影响复杂。因此掌握并了解不同地区的水利问题,是现阶段水土保持监测的重中之重。针对不同地域的特点,采取无人机技术监控,能够实现更好的信息数据搜集。如通过现场监督,便可以了解当地区域的水土流失问题,及流失现状特点。此外借助于高分辨率的卫星遥感技术,还能够获知水资源的水量及流域面积及富氧化问题等。此外,由于我国目前的水资源管理主要为各级水管理部门完成的。因而实效性更强的无人机技术可以有效帮助水土保持监测工作完成现场的监督与管理工作。
3.3对生产建设项目基础信息入库以及信息系统进行监督管理
近期,水利部升级了水土保持监督管理系统为V3.0,并三级部署了中央、省级和流域机构,进一步开发地市级应用系统,保证了监管系统的信息互通共享和上下协同一致。升级后,系统可以对矢量数据进行贮存和录入,有助于互通高分遥感和无人机遥感信息。同时,系统运行环境也由利用公网代替了过去的利用水利防汛专网。目前,经水利部审批的所有生产建设项目基础信息已经基本完全入库,地方水土保持机构和流域机构能够随时查阅相关图表和文件。
3.4水利规划建设
水利规划计划要建立在当地经济社会发展和水资源状况的基础上。而为了避免水利工程建设对人们的生活起居造成影响,因而水利计划多建设在地理位置偏僻,且经济较为落后的地区。这就严重限制了人们获取当地图像资料的能力。借助于无人机技术,克服空间地域限制的同时,利用卫星图像分析技术,实现了高分辨率的图像传输。能够帮助管理人员获得更加精准的土地使用情况及地形类型资料。这将成为水利规划与建设科学化的重要保障。
结语
综上所述,随着科技的发展,无人机技术已经逐渐成为了水土保持监测当中重要的组成部分。目前水利部已经建立水土保持监督管理系统,并推出各种措施来帮助地方相关部门和机构利用高分遥感和无人机技术监督管理水土保持,并且取得一定成效,在下一步的工作中,水利部会不断升级系统,以满足水土保持监管的更多需求。
参考文献:
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[5]吴涛,张彦彦,吴立珍,赵明.无人机遥感技术在海域管理中的应用[J].中国高新技术企业,2014,(29):35-37.
论文作者:贾王英,方杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签:无人机论文; 水土保持论文; 遥感论文; 技术论文; 低空论文; 数据论文; 信息论文; 《基层建设》2018年第5期论文;