无人机遥感在水土保持领域的应用分析

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摘要：摘要：水土保持是生态环境保护领域中的重要组成部分，是江河治理、国土治理、推动区域经济发展的根本所在。在当前提倡可持续发展，注重生态文明建设的背景下，基于无人机遥感存在的灵活性、高分辨率等优势，将其应用与水土保持中，包括水土保持方案编制、动

　　摘要：水土保持是生态环境保护领域中的重要组成部分，是江河治理、国土治理、推动区域经济发展的根本所在。在当前提倡可持续发展，注重生态文明建设的背景下，基于无人机遥感存在的灵活性、高分辨率等优势，将其应用与水土保持中，包括水土保持方案编制、动态监测、验收评估等，有利于提升水土保持质量。随着科学技术的创新发展，无人机遥感在水体保持中的应用将得到进一步发展，并将发挥至关重要的作用。

　　关键词：遥感;无人机;水土保持

　　1 无人机遥感技术在水土保持中的应用现状

　　随着我国水土流失问题的加剧，我国加大了水土流失综合治理的力度，并进一步提高了水土保持工作的要求，这使得无人机遥感技术逐步应用到水土保持工作中的各个方面。无人机遥感技术具有智能化、自动化、快速化的优势，在进行勘测与拍摄时不受地形和环境的影响，虽然是在低空中飛行，但是能够获得准确度较高的勘测数据，同时可以全天候的进行拍摄和全方位多角度的拍摄，实时进行图像数据的传输，从而更好地满足水土保持工作在数据方面的要求。现阶段，无人机遥感技术在水土保持中应用主要体现在数据采集、数据数字化及信息获取等方面，而且在这一基础上能够获得直观的拍摄影像、比例尺地形图、三维测量影像等，然后再结合这些资料能够确定监测对象的长度、面积、坡度坡向及植被覆盖等信息，这样能够为水土保持工作提供有效的参考信息。

　　2 无人机遥感技术

　　无人机遥感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing)是在计算机技术、电子技术、遥感技术等科学技术创新发展与应用下，形成的综合性技术。无人机遥感能够以无人机(不载人飞行器)为载体，利用无人机驾驶技术、遥测遥控技术、电子通信技术、遥感传感器技术、遥感应用技术、GPS定位技术等，实现自然环境信息、国土资源信息、地震灾害区域空间信息等的自动化、智能化獲取，并基于数据处理与分析，形成高精度三维图像，进行信息显示与应用[1]。

　　相对于传统水土保持所应用的巡查法、野外实验法而言，无人机遥感技术的优势更加显著，其不仅成本低廉，水土保持研究调查工作效率更高，而且应用无人机遥感技术所获取的数据精度相对较高，空间分辨能力强。此外，无人机遥感技术应用的灵活性更强，安全性更高，并能够在恶劣环境下，实现数据采集与处理，为水土保持提供根据时效性、真实性、全面性的信息。

　　3 无人机遥感技术在水土保持中的具体应用

　　3.1 在方案编制中应用

　　在水土保持工作中，主要是采取蓄水保土措施、生物措施及工程措施等预防治理方法来解决水土流失的问题。其中，在工程措施方面，主要以线装工程和点状工程建设为主，但是线状工程具有线路长、格局大及建设内容多的特征，一定程度上增加了水土保持方案编制的难度。而应用无人机遥感技术，不用花费太多的人力资源，而且能够快速地获取工程项目区域的地质环境、水土流失情况等信息，以此为水土保持方案的编制提供有力信息支持。此外，可以根据无人机遥感技术所获得的数据绘制成相应的地形图和场景图，这样有利于水土流失的监测、预防及治理规划。

　　3.2 无人机遥感应用之“监督执法”

　　在水土保持过程中，无论是工程措施、生物措施还是蓄水保土措施，皆具有工作面广、工作量大、工作要求高等特征。因此，需要加强水土保持工作监督与管控力度，以保证水土保持措施落实的合理性、合法性、准确性、科学性。而应用无人机遥感能够实现“地空一体化”监管，以满足水土保持监督执法工作需求，提升水土保持监督执法质量与效果。通常情况下，在实践过程中，应用无人机能够高效、高质获取项目建设范围水土保持情况，为工作人员监管工作提供信息支持。与此同时，工作人员能够依据无人机获取的影像资料，进行实地与影像解释标志确定，并基于分析方法的科学应用，如面向对象分类法，得到水土保持工作中的防治责任范围图，明确水土保持工作防治指标，提升监督执法规范性、科学性、准确性、时效性。

　　3.3 在动态监测中应用

　　水土保持工作最核心的内容就是动态监测，其强调全方位动态化地对水土流失情况进行检测，明确水土流失的分布情况、流失程度等情况，从而更好地进行水土保持工作。而无人机遥感技术在动态监测中的应用，能够进一步提升监测的效率与质量，而且能够降低监测成本，提高资源利用率。比如，无人机遥感技术在水利工程建设中应用，可以对建设区域进行拍摄，以此获取建设区域水土流失的情况，同时也能够提取各个施工阶段中水土保持工程量、水土流失强度等信息。此外，通过无人机遥感技术能够掌握水土保持预防治理的效果，包括土地治理、植被覆盖及恢复情况等。

　　3.4 无人机遥感应用之“治理设计”

　　在水土保持工作中，针对水土流失问题进行综合治理时，相关工作人员需根据有关规定，对治理区域土地利用情况、林草覆盖率、林草被破坏率、水土流失强度、水土流失量等情况进行调研分析，并在此基础上，进行综合治理设计。在此过程中，传统水土保持调研分析法，易受空间环境、人员操作行为、工程扰动等多种因素影响，增加调查研究难度，影响综合防治设计质量与防治进程。而应用无人机遥感，则可快速、准确获取所需信息，丰富设计基础资料，保证所应用措施与方法的准确性、科学性，提升综合质量效果[3]。

　　3.5 在验收评估中应用

　　验收评估是水土保持工作中重要的环节，通过验收评估，以此判断出水土保持防治的质量和标准。而无人机遥感技术在验收评估中的应用，能够针对性地进行相关建设项目进行检验评估。比如水利枢纽弃土渣场、公路铁路临时道路等。此外，在无人机遥感动态监测的基础上，针对项目建设的具体情况，对该项目建设过程中水土保持防治的效果进行评估，确保验收评估的科学性和准确性。

　　4 存在的问题与展望

　　利用无人机遥感开展水土保持方案编制、监测、监管、规划、验收评估等工作，提高了工作效率和数据质量，推进了信息化水平，效果良好。但在实际应用过程中，还存在一些问题影响其发展。一是目前无人机遥感在水土保持领域的应用缺乏相关的技术规程和质量标准，导致成果质量差异大。二是无人机从业人员的培训和管理体系不健全，相关法律法规有待完善。从业人员素质差异大，容易给公共安全、人身安全带来隐患。三是专业化需求的关键技术还需要进一步研究突破。目前，应针对无人机遥感技术中存在的电池续航短、飞行半径小、通信导航系统受地形影响大、摄影测量精度有待提高、后期数据处理软件等问题进行研究，以寻求突破。随着航空航天技术技术的飞速发展，越来越多智能化、便捷化和高精度化的新技术将被应用到水土保持工作中来。无人机遥感技术在水土保持工作已得到了广泛应用，随着硬件设备和软件技术的发展与完善，其必将为水土保持工作提供更加重要的技术支撑，具有广阔的发展空间与前景。

　　5 结语

　　无人驾驶飞机简称无人机(UAV)，是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空器[1]。无人机与遥感技术的结合，即无人机遥感技术(UAV-RS)，是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术和遥感应用技术等，实现快速获取空间遥感信息，并完成遥感数据采集、处理和分析的应用技术。

　　参考文献：

　　[1]刘佳，贺尧.无人机遥感技术在水土保持方案编制工作中的应用[J].资源信息与工程，2019，34(06)：69-71+74.

　　[2]周玲.基于无人機遥感技术的水土保持监测实践探析[J].环境与发展，2019，31(02)：93+95.

　　[3]胡遵仁.水土保持监测中无人机遥感技术的应用研究[J].资源节约与环保，2018(07)：115.

　　[4] 陈宇，付贵增，凌峰，等.无人机技术在水土保持中的应用现状与展望[J].海河水利，2018(3)：61-63.

　　[5] 赵俊华，朱艳华.无人机遥感在水土保持领域的应用[J].人民长江，2017，48(12)：33-35.

　　推荐阅读：《中国水土保持》是水利部主办的全国性水土保持业务与技术综合性刊物。她创刊于1980年，多年来已形成了自己独特的风格。内容坚持“面向生产实际，面向基层，面向全国，服务与经济建设”的办刊方针。

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