无人机在小流域治理工程核查工作中的技术路线

王彦卓

(辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110000)

辽宁省小流域治理工程包含的水土保持措施类型较多、位置分散、面积较大，治理措施核查困难。在阜蒙县新华小流域治理工程的应用实践表明，无人机的应用不仅能保证小流域治理工程核查工作的准确性,而且能提高核查效率，可显著提升对水土保持重点工程的管理能力和水平，对水土保持监管强手段意义重大。就辽宁省水土保持工作而言，无人机在治理工程核查方面的应用还处于起步阶段，此方面的研究成果较少，基于本次核查的技术路线很好地完成了核查工作，建议在今后的小流域治理工程核查方面大力推广。

1 项目概况

新华小流域治理工程位于辽宁省阜蒙县于赤镇扎兰波罗村，中心坐标为42° 9′30.65″N、121°11′31.36″E。地貌类型为低山丘陵地貌，小流域总面积14.98 km2，水土流失面积6.92 km2。气候类型为半干旱、半湿润大陆性季风气候。小流域林草覆盖率为34%。项目于2020年实施，至2021年1月(核查时间)仍处于施工阶段，已治理完成水土流失面积348.96 hm2，其中修建水平梯田104.36 hm2、封禁治理232.65 hm2，实施保土耕作11.95 hm2，修建截排水沟785 m，修建作业路3.6 km。

2 核查内容

核查内容包括复核前期准备、现场复核信息采集、复核措施图斑矢量化、复核成果分析与成果汇总提交等工作内容。

3 核查技术路线

首先，收集项目区资料，选定拟复核图斑；其次，将在项目区收集的相关资料进行梳理，借助91卫图PC端和手机奥维等应用软件，利用无人机进行航拍影像数据采集，结合实地踏勘获取现场相关信息，实现现场复核信息采集；再次，根据现场复核资料，分析复核成果；最后，将复核成果采集信息及分析结果统一提交。复核技术路线见图1。

图1 复核技术路线

4 复核工程实施情况

4.1 复核工程前期准备情况

(1)项目区资料收集。前期收集技术资料包括：设计文件，包括项目实施方案，实施方案批复；设计变更文件，包括变更单、变更报告、变更批复等；各阶段措施布局矢量文件。

(2)拟抽查图斑选取。对工程不同数据类型的措施图斑进行抽查，抽查的图斑应能代表该项目实施的整体情况。各类型措施图斑选取遵循以下原则：①面状措施抽查应覆盖所有面状措施类型，重点抽查坡改梯、造林、风沙治理等措施图斑；②线状措施抽查应覆盖所有线状措施类型，重点抽查沟(河)道整治、生产道路、排灌沟渠等措施图斑，允许分段抽查；③点状措施抽查应覆盖所有点状措施类型，重点抽查淤地坝、崩岗治理、山塘坝堰、水源工程等措施图斑。

4.2 复核设备

本次核查选用大疆“悟”Inspire2无人机，该型号无人机具有以下优点：①采用全新影像处理平台，最高可录制5.2KCinemaDNG/RAW和Apple Pro Res视频；②动力系统全面提升，机动性能强劲，0～80 km/h加速时间仅需5 s，最大飞行速度可达94 km/h，最大下降速度可达9 m/s；③自加热双电池系统可提供最长27 min续航时间(挂载X4S)，并能轻松应对低温的挑战；④最新Flight Autonomy系统提供了关键传感器冗余和视觉避障能力；⑤具有Spotlight Pro、动态返航点等多种智能拍摄、智能飞行功能，极大地拓展了创作空间；⑥具备双频双通道图像传输、FPV摄像头、新一代多机互联技术、广播应用等一系列升级配置。

4.3 抽查措施图斑矢量化

根据无人机影像特征，以先验知识、解译标志、设计图斑属性及现场调研结果为参考，利用GIS软件人工勾绘项目区抽查阶段的水土保持措施现状图斑，计算每种抽查措施图斑数量，填写“国家水土保持重点工程竣工项目现场抽查信息表”。

按照水土保持措施的数据类型，分别建立水土保持措施矢量文件。矢量文件以“项目省-项目县-项目区-竣工项目抽查-措施数据类型-无人机影像拍摄年月日”的形式命名，表示竣工项目抽查阶段水土保持措施。

4.4 核查结果分析

通过对比措施设计图和实施后的措施图斑类型及其质量和数量，分析项目是否按照设计实施及措施的完成情况，对项目实施情况进行总体评价，计算措施符合率、措施质量合格率和措施完成率共3项指标,并给出核查结论。

5 结 语

利用无人机对辽宁省阜蒙县新华小流域治理工程的核查表明，该技术可根据项目施工计划和进度，对核查阶段已完成的水土保持措施的进度和质量进行准确核查，能为辽宁省水土保持重点项目建设管理提供依据，提升了工程监管的针对性、准确性和时效性。针对无人机在辽宁省水土保持监管中应用较少的实际，本次核查的技术路线可以大力推广。