文小莲

摘 要：伴随我国水土流失问题日渐严重，以往的水土保持研究调研方法已经无法满足现阶段数据的获取需求。无人机遥感技术作为一种新兴的遥感数据收集手段，非常适用于小范围内的遥感数据实时获取，在水土保持领域的利用率越来越高。本文将围绕此技术的主要特征展开分析，并探究其实际应用。

关键词：无人机遥感 水土保持 应用

1.引言

所谓无人遥感，具体是指把遥感技术和无人驾驶飞机融为一体，以无人机为媒介，通过无线电操作设施，用传感器收集图像信息，同时依靠计算机技术对这些信息进行加工整理，最后生成理想的三维图像。因无人机可以达到人们无法涉足的危险区域，打破空间与时间的束缚，因此在水土保持领域得到广泛运用。

2.无人机遥感技术的主要特征

（1）成本投入少，便捷高效

无人机只要事先计划好飞行线路，依靠无线传输设施与自带摄影，以相关人员在外业控制点的实际操作为辅，便能得到精准的点云与航拍数据。其还拥有自检功能，若是发生故障，能自行返回到起点上空，等待工作人员解除故障。现阶段，1名工作人员拿着1台无人机在12小时内，便可准确获得附近350千米现状工程的航拍视频，明显提升了水土保持调研工作的效率和质量（如图1所示）。

（2）操作简易，灵活性好

无人机在20-30分钟内就结束组装、调试以及起飞等一系列工作，对起降场地的要求较低。其配带的雷达设施，可越过森林植物获得地表信息，达到其他飞机无法抵达的高度或是危险区域，即时传达图像数据，进而保证水土保持数据的综合性与时效性。

（3）空间分辨率高，数据准确

鉴于无人机要在低空环境下运行，配备的高精度数码成像设施要具有倾斜或者竖直成像以及面积覆盖的能力，得到的影像分辨率可实现厘米或者分米级，可以在小范围尺度内观看到水土保持保持预防对策的执行效果。利用计算机数据处理软件整理并分类点云数据，根据遥感影像提供的数据信息，自动化获取测量区域内的DEM数据、地势图和三维情境影像与DOM数据，有效提升水土保持数据的准确度。

3.无人机遥感在水土保持领域中的运用

（1）典型小流域综合整治设计

由我国下发的有关编制规程可知，在设计典型小流域综合整治时，必须要先调研分析其林草覆盖率、土地应用、水土流失等基础情况。这些信息都可利用无人机遥感得到，在不具备大比例尺地形图的状况下，还可使用其立体像获得图坡度数据，成功解决基础资料缺乏的难题，迅速高效。无人机遥感技术的运用，能防止因传统手段无法落实致使设计工作基础材料不准确、预防措施分布不科学等问题发生。所以，在典型小流域综合整治设计中，无人机遥感在其中发挥了举足轻重的作用。

（2）方案编制

生产建设项目主要分为线型工程和点型工程，其中中远距离线型工程主要包括公路、铁路、输电线路、天然气管道等项目，在编制水土保持方案时，要先充分考虑工程分布跨度大、数据获取不到位等问题。在无人机遥感技术的帮助下，能迅速了解项目所在地区的地形地貌、水土流失与水土保持实际情况，结合工程实际，明确防治责任范围，完善工程建设水土保持措施布设，从而减少因工程建设导致的新增水土流失。利用无人机遥感传递的数据信息，描绘出项目三维影像地图与大比例尺地形图，从而分别确定项目弃渣场、取土场具体地点，预估水土流失量，促进预防措施设计更加科学合理。

（3）动态监测

所谓水土保持动态检测，是指用各种各样的方式，针对项目建设过程中的水土流失分布、数量以及强度进行动态检测，监测项目建设区域内水土保持措施的落实效果。无人机遥感是空基的主要手段，将发展成天地一体化检测体系中的核心力量。其依靠自身的高精度、高效率以及高空间分辨率的长处，拍摄项目项目建设区和直接影响区，得到测量区域内的DEM数据以及地形图等。在野外作业的帮助下，通过处理得到的遥感影像，树立相应的解释表示，从而获得影响面积、水土保持设备信息以及水土流失面积。

现阶段，水土保持领域中无人机遥感的运用通常体现在建设项目的检测方面。如在建设万州到重庆的铁路时，相关人员成功使用无人机遥感检测到了水土保持中的弃渣场，获得各种施工进度中的影响面积，水土保持弃渣量与工程量等信息。通过无人机收取大量影像数据，比较项目新建前后的相关数据，进而了解检测地区弃渣弃土以及取土石料的变化情况，包括植物、工程与临时措施的使用数量与具体防范效果，明确扰动土地整治率、水土流失总治理度、土壤流失控制比、拦渣率、林草植被恢复率、林草覆盖率等六项检测指标，确保动态检测工作落到实处。

（4）水土保持监测

水土保持监测主要是对项目扰动土地情况、取土（石、料）弃土（石、渣）情况、水土流失情况及水土保持措施等进行监测，对落实水土保持方案、优化水土流失防治措施、协调水土保持工程与主体建设进度、及时发现重大水土流失隐患、提出防治对策等具有积极意義。无人机遥感是空基的主要手段，将发展成天地一体化检测体系中的核心力量。其依靠自身的高精度、高效率以及高空间分辨率的长处，拍摄项目建设区和直接影响区，得到测量区域内的DEM数据以及地形图等。在野外作业的帮助下，通过处理得到的遥感影像，树立相应的解释表示，从而获得影响面积、水土保持设施信息以及水土流失面积。

现阶段，水土保持领域中无人机遥感的运用通常体现在建设项目的监测方面。如在建设万州到重庆的铁路时，相关人员成功使用无人机遥感监测项目弃渣场，获得各种施工进度中的影响面积，水土保持弃渣量与工程量等信息。通过无人机收取大量影像数据，比较项目新建前后的相关数据，进而了解项目建设过程中弃渣弃土以及取土石料的变化情况，以及植物、工程与临时措施的使用数量与具体防治效果，确保动态监测工作落到实处。

（5）监督执法

由于此项工作的工作量较多、涉及面比较广，所以使用高精度的遥感影像调研和现场监督审查相融合的天地一体化管理方式就此诞生，全方位对项目水土保持影响状况与防范措施的落实情况展开监督，保证影响满足我国法律规定要求以及防范措施科学有效。无人机依靠其覆盖范畴广、全视角以及实效性强的特点，辅以遥感控制快速获得项目所在区域内的所有影像资料，对水土保持情况实施全面的、随时的、精准的监督管理。决定实地和影像技术标识后，利用面向对象分类方法或者人机交互解释方法，得到防范责任范围图，并展开比较剖析。依靠无人机遥感，不但能实时监管项目地区内所有水土保持防范指标，还能做到实时执法、精准执法。

（6）水土保持验收

水土保持设施验收具体指以水土保持方案及其批复、水土保持初步设计和施工图设计及其审批意见为主要依据，对建设项目水土保持设施建设完成情况、水土保持设施质量、水土保持防治效果及水土保持设施的运行、管理及维护情况进行验收。

针对山区、跨越无人区的线性建设项目而言，无人机可迅速跨越这些区域检查水土保持设施的完成情况及运行效果等，对临时道路、跨越沟道、取石料场以及弃渣弃土场等沿线重点控制点进行评价，保证检查评价结果实时反馈。

4.结论

综上所述，无人机遥感在水土保持领域中的运用，是时代发展的必然趋势。相关人员要全面了解其优势和特点，结合实际情况有针对性的应用。可从典型小流域综合整治设计、方案编制、动态监测以及监督执法和验收评价等方面入手，不断提高技术水平。

参考文献：

[1]赵俊喜.无人机遥感监测在水土保持监测中的应用[J].中国新技术新产品，2018（10）：9-10.

[2]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.