高分遥感和无人机技术在水土保持监管中的应用

孙文平 邓力尹

摘要：为了保证水土保持监测工作的质量，应认识到无人机遥感技术的优势，并能结合无人机遥感技术的特点和水土保持监测工作的实际需要，制定科学的无人机遥感技术应用方案，促进水土保持监测工作在监测质量以及监测精度方面的提升。本文就无人机遥感技术在现代水土保持监测工作中的应用进行了分析。

关键词：遥感；无人机；水土保持；监管

开展水土保持检测工作时，需要监管的面积较大、并且监管内容众多，在以人工方式为的水土保持监测中，不仅需要消耗大量的人力，同时也难以保证检测数据结果的质量。因此在现代水土保持监测中启用了无人机遥感技术，推动了水土保持监测工作的发展。

1无人机遥感技术的特点分析

无人机是现代飞行器设计领域和机械制造领域合作的结晶，通过无人机的使用，能大大的强化相应部门在高空检测方面的能力。而在现代无人机设备的发展中，也在无人机设备上搭载了众多新型设备，比如遥感检测、电子信息通讯等类型的设备，通过这些设备的运用就能进一步的推动无人机设备的发展，而无人机遥感技术则是其中的一个代表。通过将无人机遥感技术运用到现代水土保持监管工作中，就能利用高精度的摄像设备对目标地区进行全面的高空检测，而且在借助计算机强大处理能力的条件下，还能对采集到的信息进行高精度处理，以满足各领域的实际需要。这种无人机遥感技术在实际的运用中有着整体成本偏低、设备设计结构简的优势。也由于无人机遥感技术的特点，使得这种设备不仅完成常规的高空检测内容，同时还能完成一些危险地区或者不适合人员进入地区的高空检测。这种无人机遥感技术的出现满足了人们对于高空检测工作的需要，也弥补了目前卫星遥感技术的不足。

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。无人驾驶飞机为航空遥感提供了操作方便，易于转场的遥感平台。可根据不同的需要选择不同类型的平台。起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降，其稳定性、安全性好，转场等非常容易。无人机系统由于飞行高度低，获取的遥感影像拥有较高的图像分辨率。高分辨率航片影像的出现使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。同时高分辨率航片影像还解决了卫星数据的拍摄盲区、编程时间长、以及在南方地区由于受天气影响，云量大，无法获取数据等诸多困难。不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，目前，无人机遥感技术涉及土地利用监测、水利、电力、突发事件调查等多领域的应用。

2水土保持监测工作分析

在工业发展、城市建筑总面积增加等因素的影响下，各地区均出现了水土流失的问题，这以问题使得大量的土地失去原有的优秀性能，给人们的正常生活以及环境稳定造成了影响，更是制约了社会的长远发展。为了有效的应对水体流失问题，目前成了专门的水土保持监测部门，对水土流失问题进行检测，避免水土流失严重化，这一部门的工作对于控制水土流失恶化有突出作用。但在落实水土保持监测工作的时候，由于检测设备以及检测方法方面的影响，使水土保持监测工作的质量难以得到保证。

在过去的水土保持监测工作当中，常采用分区域调查的方式对相应地区的水土流失情况进行检，但这种方式在使用中存在监测目标区域偏小、检测数据精度偏低的问题，难以保证水土保持监测工作在未来有良好的发展。尤其是开展较大范围水土保持监测的时候，需要投入大量的人力，影响了水土保持监测的顺利开展。而且我国各种土地资源种类丰富、地理条件千差万别，因此在开展水土保持监测的时候也会遇到人员难以进入环境，在缺乏了数据支撑的情况下，水土保持监测工作也难以保证相应的质量。

另外，现代科技的发也为水土保持监测工作提供了新的思路，比如遥感卫星类型的监测技术，这种技术能扩大水土保持监测工作的覆盖范围，为水土保持监测工作提供一定程度上的便利。但遥感卫星类型的监测技术在使用的时候，也会受到较多因素的影响，比如遥感卫星运行轨道、测量地区云层分布情况以及测量地区是否存在遮盖问题，这些因素都降低测量工作准确性以及数据结果的可靠性。

3无人机遥感技术在水土保持监测中的应用

3.1水土流失情况调查

对区域水土流失情况调查，无人机遥感可以发挥重要作用，其宏观、快速、动态和经济的特点，成为土壤侵蚀调查的重要信息源。土壤侵蚀过程极其复杂，受多种自然和人为因素的综合影响。不同的土壤侵蚀类型影响因子也不同，对于水蚀来说，参考通用土壤侵蚀方程各因子指标，并考虑遥感技术与常规方法相结合。无人机可以在低空、低速的情况下对研究区进行拍摄，精确计算及绘制出各区的界限。通过设置的标识，可以提取到各区域及植物覆盖范围和土地的利用情况，再进行DEM数据分析，得到坡度信息之后，再综合土壤的侵蚀分类标准、土壤侵蚀方程，得到研究范围内的水土流失状况、强度及分布情况。这对于利用GIS系统建立研究范围内水土流失本底数据库，确定土壤侵蚀类型、强度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蚀因子的属性提供了数据源。帮助了解区域水土流失发展趋势、发生特点和现状等，以便做好区域水土保持工作规划，加快水土流失治理。无人机在水土保持监测领域以较低的成本快速清查较大范围的水土流失状况、主要土壤侵蚀影响因子，为利用GIS分析研究范围内的水土流失奠定了基础。

3.2生产建设项目水土流失调查

无人机遥感技术的成果可以充分得到应用。通过拍摄得到的映像信息，再结合项目区域的相关布置图，精确计算及绘制出各个边区的界限。通过设置的标识，可以提取到各个项目区域及划分单元的植物覆盖范围和土地的利用情况，再进行DEM数据分析，得到坡度信息之后再综合土壤的侵蚀分类标准，按照这个标准对土壤的侵蚀度进行科学的划分。对于水土保持措施的监测，相关工作人员可以同样根据图像进行分析，计算出项目区域的工程和植物覆盖的面积，并设立地面的解释标识，对植被的覆盖率进行分析。对于水土保持效益的监测主要是結合以前的传统监测手段，分析已经做出的监测结果。

最后是利用DEM的成果来更新相关项目区域的大比例尺地形图。使用DEM技术和影像的成果，再使用相关的软件来完成对项目区域的三维模型的建立，通过虚拟的漫游技术和客观真实的现象来展现出相关项目的实际状况或者是该项目所在的整个区域范围的实际状况，不仅能够加强观察者的真实感还能十分真实的反应该项目的水土现状以及水土流失和治理的现象，有利于相关部门直面水土现状。

4结束语

水土保持监测工作的质量关系着生态和谐工程的建设效果，因此水土保持监测工作也是现代土地管理以及环境监管方面的重要组成部分。通过将无人机遥感技术融入水土保持监测工作后，就能实现监测图像精密提升，让水土保持监测工作质量得到保证。而且由于无人机在性能以及体积方面的优势，能更好的应对各种复杂环境，保证水土保持监测的顺利开展。

参考文献：

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