摘要：随着无人机技术的推广，无人机技术已经运用到生活中的很多领域。本文对无人机进行具体的介绍，分别从无人机的结构和主要特点进行论述。同时与水土保持监测相结合，探讨无人机在水保监测中的具体运用，进行水利数据调查、对灾害进行及时的预防与救助，最后对无人机未来的前景进行了展望。
关键词：无人机技术；水土保持；应用；现状；展望
1导言
无人机技术是以无人机为空中平台，以遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像的一项综合技术，具有较快的反应速度、较高的空间分辨率、便捷的携带方式、自动化的工作流程等优点。传统监测手段存在受人为干扰强烈、精度较低、外业工作量大等缺点，难以适应水土保持监测快速化、自动化、精确化的发展要求；卫星遥感影像固定时空分辨率的特点无法满足对重点区域开展监测工作的需求。而无人机低空遥感技术具备全面性和高精度的特点，能有效弥补传统监测手段效率低、误差大和卫星遥感时效性差、机动性低的缺点。
2无人机具有的主要特点
2.1较高准确度
我们一般使用的无人机为民用机。这种无人机已经很大程度上满足了我们日常的需求，虽然这种无人机只在低空中飞行，但是它的准确度却并没有受到影响，反而准确度更高。低空设备可以近距离的进行勘测与拍摄。这样就可以不受地形和环境的影响深入地区进行数据的调查和记载。
2.2大范围多角度满足拍摄要求
无人机可以根据不同要求进行不同的调整。既可以全天候的进行拍摄也可以定时定点的进行拍摄，同时还可以对复杂地区进行全方位多角度的拍摄，同时进行图文的转换，使现场情况能够更加清晰的显示到人们眼前。无人机可以进行全球连线，并进行卫星定位。卫星定位有较高的准确性，拍摄面积可以得到有效的保证。
3应用现状
随着国家对水土保持工作要求的不断提高，尤其是水利部启动了生产建设项目水土保持“天地一体化”监管示范、国家水土保持重点治理工程“图斑精细化”管理示范以来，无人机技术在水土保持工作中得到逐步应用，并扩散到水土保持工作的各个方面。无人机具有自动化、智能化、快速化的优点，可以不受时间、空间的限制达到更高的高度或危险地区，实时传输图像数据，从而满足水土保持数据的实时性和全面性要求。目前，无人机技术在水土保持中应用的技术路径大致为数据获取、数据数字化、信息提取3个方面，在此基础上获取航拍对象的直观影像、大比例尺地形图、DEM、可量测的三维影像等，进而确定对象的长度、面积、体积、坡度、坡向和植被覆盖率等信息，然后计算各项指标和辅助设计等，解决了传统水土保持工作中外业调查信息获取难的困境。水土保持各项工作中所需获取信息和应用方向，见表1。
表1水土保持各项工作中所需获取信息和应用方向
4无人机技术在水土保持工作中的实际应用
4.1无人机技术在水利监督和现场取证方面的应用
随着时代的发展和技术水平的全面提高，我国无人机技术已经应用到环境监测、国土资源检查、海洋执法等领域。而将无人机技术应用到水利管理工作实践中，可以完成水利工程建设监督、水利基本情况监督以及取证工作，为水利管理工作的系统优化提供有价值的数据参考。如在针对河流流域现状开展管理工作的过程中，就可以应用无人机技术开展航拍和遥感监测活动，获取与河流环境相关的信息，如河道影像信息、河床面积信息、河流两岸植被覆盖率信息以及河流污染情况信息等，为全面开展水利监测和水利生态环境评价提供有价值的参考。由此可见，在水利监督和现场取证工作中，可以适当的加强对无人机技术的应用，为各项工作的开展提供相应的数据资料，确保水利监督工作得到全面贯彻落实，稳步推动我国水利管理工作的系统优化。
4.2水土保持监测信息的提取及应用
生产建设项目水土保持监测信息主要包括土地利用类型及其变化情况、土石方量变化、水土流失情况和水土保持措施等。利用Ｐｉｘ４ＤＭａｐｐｅｒ软件对航拍照片进行拼接、调色及纠正处理，可生成精度为５ｃｍ的ＤＯＭ模型、精细的ＤＥＭ模型和三维数字模型等成果，在该成果的基础上可进行相关信息的提取，将大量的外业工作转化为精细化测量的内业工作。
4.3在水土保持方面的应用
我国国土资源相对广泛，地形地貌复杂，不同地区的地质情况存在明显的差异，在前期开展城市建设和工业建设的过程中，由于没有认识到环境保护的重要性，导致出现了水土保持效果不理想的情况，水土流失问题严重的情况，甚至已经引发了较大的危害。因此结合无人机的应用范围和应用实际情况，应该系统把握水土保持工作的具体特征，从水土保持监督、规划以及监测等多方面组织开展综合治理工作，促进水土保持工作的系统贯彻落实。为了能够改善水利管理部门开展水土保持管理工作的主动性和积极性，可以将无人机技术应用到水土保持工作中，对水土保持工作实施有效的监管，对本地区水土流失情况、小流域综合治理情况、重点水土保持工程的建设情况等进行全面监测，进而做出有效的评价，增强已批复工程的监管效果，全面提高水土保持工作的有效性。
4.4无人机遥测应用存在的问题和发展趋势
由于水土流失的区域一般位于山区，地形地貌非常复杂，无人机在这种条件下进行水土保持的检测工作容易造成损坏；而且无人机一般体积较小，飞行高度也有限制，因此就容易受自然环境的影响，在实际的检测过程中，会采用增加荷载的办法提高无人机飞行过程的抗风能力，但是这样会缩短无人机的续航时间；在完成监测后，需要对所获信息进行快速处理，以保证结果的时效性、科学性。因此以后无人机的发展趋势将会是传统与现代科技的结合，通过传统监测与最新科技进行融合，将 RS、GIS 软件与无人遥测技术用在水土的监测中。通过无人机对监测信息进行获取，然后采用 GIS 软件进行数据的分析处理，可以形成一个集监测、分析、处理为一身的数据信息系统；利用 GIS 软件的模拟功能，还可以建立出能够动态反应水土保持状态的新式数据库。
5展望
5.1机型专业化
随着无人机技术的发展和市场化，固定翼、多旋翼和垂直起降无人机将更倾向于专业化发展，如多旋翼无人机将更倾向于航拍方向发展、固定翼和垂直起降固定翼无人机则更倾向于航测方向发展。对水土保持来说，多旋翼无人机将更多地用于水土保持宣传和应急视频传输，固定翼和垂直起降固定翼无人机则将成为水土保持监测的利器。
5.2飞行控制系统智能化
在保证无人机飞行安全的同时，提高和完善控制系统的智能化在实际工作应用中能大大节省人力和时间，比如更远的控制距离、更智能的针对地形起伏的航线规划、更完善的高速飞行拍摄控制技术和免相控技术的完善对提高无人机作业效率更为实用。在水土保持工作中，对完整小流域的智能识别、对地相对高度的掌握以及更加智能化、安全化、简单化的操作将成为主流。
5.3软件简单化
随着计算机硬件的升级换代，数据处理软件更应该操作简单化、智能化、专业化，比如实现一键生成所有成果，数据成果可实现远程浏览、三维编辑的基本要求，催生基于实景三维模型的规划设计、展示平台等数据挖掘软件以及专门的水土保持专业化软件。
结束语
综上所述，随着信息化的快速发展，水土保持监测技术在追求高效率的同时，也逐渐向高精度、低成本的方向发展，这使无人机低空遥感技术在水土保持监测工作中逐渐发挥出不可替代的作用。在水保方面做出的贡献尤为显著。相信在将来无人机在发展的同时能给水保行业提供更多的技术支持，拓宽水保行业的发展前景。
参考文献：
[1]廖睿智.无人机在水土保持监测中的运用[J].科技风，2018（23）：29.
[2]李钟群.无人机在水利管理中的应用研究[J].山东工业技术，2018（17）：134-135.
论文作者:孙全奎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：无人机论文; 水土保持论文; 技术论文; 工作论文; 水利论文; 信息论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第34期论文;