无人机在水土保持监测中的应用初探

2019-01-20廖玉明

资源节约与环保 2019年4期

廖玉明

（昭通市水利水电勘测设计研究院云南昭通 657000）

引言

水土保持监测是运用多种技术手段对水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及其防治效果进行的动态监测与评估。现行《水土保持法》要求加强水土保持监测工作,扎实推进水土保持监测,是履行水土保持法律职责的需要,是满足社会公众知情权、监督权与参与权的需要,是保证水土保持事业科学发展的需要。

1 水土保持监测现状

水土保持监测已从单纯的地面监测发展到与遥感相结合的多尺度监测，而且监测设施设备正在向自动化、系统化和智能化的方向发展。传统水土保持监测方法主要有：地面观测、遥感监测、调查(包括询问调查、收集资料、典型调查、普查、抽样调查)等。监测尺度、指标不同,采用的具体方法就不同。一个指标就对应一种特定方法,如不同的气象、径流、泥沙指标,需采用不同的监测方法。

2 传统监测手段的不足

现阶段我国水土保持监测工作还不是非常成熟，总体仍处在发展的初级阶段，在实施过程中存在诸多问题。传统的监测方法受到环境因素的影响较大，监测数据并不一定非常准确，若实施大范围监测，需要投入大量的人力、物力和财力。传统监测手段不能很好满足生产建设项目水土保持监测的准确性、及时性和直观性要求。无人机监测具备高精度、高效率和直观全面性的特点,成为水土保持监测工作中一种新的技术手段。

3 无人机应用于水土保持监测具有的主要优点

3.1 监测效率高

水保监测工作中，无人机可以实现对地形地貌、地表植被、地表扰动情况、土石方弃渣堆放情况、水土保持措施实施情况、植被恢复情况等进行快速清晰拍摄,大大减少人工监测成本,提高监测效率。

3.2 提高监测精度

现代空间信息技术的融入，极大地提高了获取空间信息的效率和精度。无人机拍摄的高分辨率遥感影像和高清摄影影像应用于水土保持监测工作,不仅能精确获取水土保持监测所需位置、长度、面积等信息,而且能对生产建设项目扰动土地、水土保持设施、占地类型、动态变化等进行精确定位。

3.3 监测结果直观全面

无人机摄影影像成果能较为直观和全面的反映工程现状,运用到生产建设项目水土保持监测中,可以及时、准确、全面地反映施工进展和水土流失防治等情况,特别是在大型线状工程的水保监测工作中,优势更加突出和明显。

4 无人机在水土保持监测中的应用

无人机在生产建设项目水土保持监测工作中的主要应用是从无人机拍摄的高清影像资源和遥感数据中,提取信息,结合规程规范,科学研判水土流失和水土保持情况,为撰写相关的水保监测季报、年报和监测总结报告,提供有力的数据、影像资料支撑。

通过无人机高清影像成果,结合项目平面布置图,勾绘各水土流失防治分区、取（弃）土场的边界，运用计算机软件,计算各分区扰动土地范围、面积、土地利用类型及其变化情况；统计取（弃）土场及临时堆放场的数量、位置、堆放量、表土剥离及防护措施的实施情况；提取植被分布及占地面积、绿化面积，林草植被生长情况、成活率及覆盖率、扰动土地整治面积、截排水沟位置和长度、挡墙位置和长度、护坡位置和面积、临时拦挡位置和长度、临时遮盖措施的位置和面积等。基本上水土保持需要监测的各项指标都可以利用无人机影像成果进行监测，还可直观判读土地利用类型。

无人机技术监测效率是传统实地测量的3～5倍,大大减少人工监测成本,提高监测效率。另外基于多次定点观测,可对比项目区的土壤流失情况、水土流失防治效果等多项指标；而扰动土地的变化情况,可通过对比不同时段的监测影像成果判读得到。