无人机遥测在小流域水土保持综合治理中的运用

尹成汗

摘 要：现阶段下，因我国小流域水土问题非常严重，对周围居民的日常生产生活造成了影响。对此，必须要开展小流域水土保持综合治理，并且其作为推进我国生态文明构建的有效途径，受到了大量专业人士的关注与重视。因此，本文主要针对无人机遥测在小流域水土保持综合治理中的运用进行了探讨与分析，为后续工作的开展，以及我国基础设施的建设提供良好的依据，同时也为相关工作人员后续研究的开展奠定坚实的基础。

关键词：无人机；遥测；小流域；水土保持；综合法理

前言

水土保持主要是从防治水土流失、减少因自然环境或人为问题所引发的水土资源流失现象。为了能够保证小流域附近居民的生命财产安全，必须要加强对小流域水土流失的保持，熟练掌握导致水土流失的因素、危害类型等，并以此提出相应的解决方法来加强水土流失的综合治理。而无人机遥测系统以其准确度高、影像清晰且智能化程度高等优势被应用其中，这对于提高我国生态建设决策的科學性具有非常现实的意义。

1.无人机遥测的技术的优势

1.1自动化处理

无人机遥感系统可有效满足自动化影像获取、数据处理等功能，且所得到的数据更加的精准。除此之外，无人机遥感系统还能够将航拍影像中所有涉及到的数据进行自动化获取，且在获取具体信息数据时，能够根据实际要求来进行校正，以提高精准度。该系统简单易操作，只需要航拍影像的地面GPS信息，便可在数据管理人员需要时为其迅速提供数据。并且无人机遥感系统能够将其航拍到的地面信息自动处理成管理人员能够直接查看的效果，且其格式能够满足多个文件的读取需求，与摄影测量软件进行集成。

1.2获取成果全面

无人机遥感系统可以自动生成三维立体模式，方便工作人员在对小流域水土保持情况进行监测时，进行一个三维立体景观制作，且其速度快，数据准确。所有由无人机遥感系统生成的影像，均为自动校正后的结果，纠正了视角偏颇。与此同时，还能够运用地理信息系统软件将小流域的水土体质情况进行一个详细地分析，直观地展示在管理人员眼前[1]。

1.3快速反应

无人机遥测系统对于数据的处理速度非常地快，能够在数分钟内便能够为管理人员提供正射镶嵌结果与DEM预览影像。与此同时，无人机遥测技术对于计算机配置的要求较为普通，利用常见的笔记本电脑便可以完成这一操作，简单方便，且在设备方面的成本支出较小。

2.无人机遥测技术

2.1遥测数据获取

（1）无人机飞机轨迹设计。在实际地对小流域进行勘测的基础上，借助遥感技术所获取的数据信息为辅助工具，来使管理人员能够更加准确地掌握小流域的实际情况，并以此作为无人机航拍路线设计的主要依据，需要着重设置无人机起飞与降落点，飞行高度，分辨率等。

（2）地面像控点信息采集。在需要实时监测的小流域周围均匀设置标志物，并且标志物的数量不得少于5～7个，使其能够构成一个地面像控点，便于提高航拍结果的精准点。

（3）遥测影像信息获取。在无人机遥测所获得的数据后，需要对其进行筛选，从中选择最清晰、精准并且信息全面的影像，之后来调整影像的颜色与亮度。

2.2遥测数据数字化

（1）数据初始化处理。先是将无人机遥测系统的所有数据与影像进行校正，使其能够最大化呈现上全面将检测的小流域内实际情况显现出来。

（2）点云加密。采用上述步骤获得的空间三维点云是稀疏的，还需对其进行稠密化。通过准稠密化扩散算法，可以在一一定精度内获得稠密的三维点云结果。

（3）数字表面模型和正射影像生成。通过以上步骤内部运算及初始化处理，基于加密后的点云集合，成果数据最终生，成DSM和正射影像。

2.3指标信息获取

基于正射影像和DSM数据可获取目标的长度、面积、体积等信息，以及进行影像解译分析。①将预处理的多幅无人机影像导人数据处理软件进行几何校正、拼接、融合后获取全景影像，通过空中三角测量功能生成区域DEM、DOM正射影像，同时基于DEM和软件内部的点云差值算法加密点云后生成三维地形图。②基于AreGIS空间分析形成直观影像，获取项目建设扰动地表面积、挖填方数量、水土保持措施数量和防护面积等相关数据，快速评价项目区水土流失量及水土保持措施实施情况。

3.无人机遥测技术的应用

3.1监测的内容

加强生产建设项目水土保持监管力度，可有效预防和控制水土流失，对规范城乡基础设施建设、土地利用开发项目等落实水士保持责任具有重要意义。自无人机遥测系统引人松辽流域水土保持监督管理以来，共开展多个生产建设项目的监管工作，在无人机应用方面积累了丰富的应用经验和翔实的成果数据。

3.2监管过程及效果

根据无人机遥测影像处理后生成的大比例地形数据，分析水土流失情况，建立数字小流域。对于难到达的土壤侵蚀野外调查单元和面积较大的重点治理区域，利用无人机遥测生成三维地形影像，具有频次高、精度高、可根据需要实时开展监测等优点，并可根据监测数据实时发布水土流失综合治理进度等，还可预测水土流失情况，为重点治理区防治提供决策依据。同时，成果数据能满足管理部门对重点治理区治理情况数据的需求，根据要求实时开展监测，可以随时增加监测频次，利用阶段监测数据分析治理趋势，实现动态管理目的。远期目标可利用无人机逼测数据建立集治理工作动态、防治效果、治理建议等为一体的多媒体演示系统，根据管理需要，实时监控治理项目进展情况，发布治理公报，为决策提供依据。

结束语

由上述内容可以得知，随现代科学信息技术与通信技术的不断发展，使得我国在无人机遥感技术方面获得了明显的提升。而小流域水土保持作为对我国文明构建具有非常现实意义的内容，因此必须要对其进行综合治理，而将无人机遥测系统应用其中，可有效降低治理成本支出，提高数据处理方式的智能化，对小流域的水土保持情况进行实时监测、自动化校正与准确化的数据分析，为水土保持监管部门能够及时了解到其所负责的小流域水土流失发展情况，制定有效的治理对策来保障小流域水土情况与自然环境。

参考文献

[1] 张启伟.浅谈谷歌遥感影像和无人机航拍影像在水土流失综合治理实施方案编制中的一些应用和方法[J].亚热带水土保持，2017，29（03）：65-67.