無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)在水土保持監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

趙俊喜

摘 要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不應(yīng)以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，我國(guó)將生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本點(diǎn)和立足點(diǎn)，持續(xù)加強(qiáng)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)投入，為我國(guó)營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境而努力。水土保持是生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)由于濫砍濫伐導(dǎo)致的水土流失嚴(yán)重進(jìn)而導(dǎo)致了嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。我們應(yīng)當(dāng)積極做好水土保持工作，通過(guò)使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)加強(qiáng)對(duì)于水土保持的持續(xù)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。本文在分析無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)；水土保持；監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：V279 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

水土保持工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)由于缺乏對(duì)于水土流失嚴(yán)重性的認(rèn)識(shí)加之濫砍濫伐嚴(yán)重從而導(dǎo)致水土流失較為嚴(yán)重，尤其是在北方地區(qū)水土流失所導(dǎo)致的生態(tài)災(zāi)難逐漸顯現(xiàn)。做好對(duì)于環(huán)境水土保持狀況的持續(xù)監(jiān)控從而針對(duì)水土流失的現(xiàn)狀采取針對(duì)性的措施是水土保持工作的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。通過(guò)借助無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)滯空時(shí)間長(zhǎng)、監(jiān)控面積大等的特點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于大區(qū)域面積內(nèi)水土流失狀況的總體把控，無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)相較于傳統(tǒng)的水土保持監(jiān)控技術(shù)耗時(shí)時(shí)間短、成本低且監(jiān)測(cè)效果好，適合于大范圍區(qū)域內(nèi)水土保持監(jiān)測(cè)。

1 無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)通過(guò)利用先進(jìn)的無(wú)人機(jī)為空中平臺(tái)并在其上搭載各種先進(jìn)的遙感傳感器和通信技術(shù)、GPS差分定位設(shè)備等。無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠通過(guò)無(wú)人機(jī)的快速機(jī)動(dòng)能力通過(guò)遙感傳感器所獲得的各項(xiàng)遙感數(shù)據(jù)并通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)處理各類繁復(fù)的傳感器信息，并按照一定的精度要求制作成圖像。無(wú)人機(jī)飛行器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用成本低、巡航距離遠(yuǎn)等的特點(diǎn)。相較于傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)方面更加精細(xì)，能夠與衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)形成良好的互補(bǔ)。無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)采用無(wú)人機(jī)作為搭載平臺(tái)不受場(chǎng)地限制，由于無(wú)人機(jī)起飛距離較短且對(duì)于起飛場(chǎng)地的要求較低，能夠在操場(chǎng)、公路或是其他一些較為開(kāi)闊的場(chǎng)地或是平坦的地面上進(jìn)行起飛或是降落，加之無(wú)人機(jī)的重量輕、體積小能夠優(yōu)于有人遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)場(chǎng)。加之無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)過(guò)程中可以遙控?zé)o人機(jī)進(jìn)行較低高度的飛行，從而使得無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)上能夠獲得比衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)更高的圖片分辨率與分辨精度。無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)中所獲得的高分辨率圖片能夠方便工作人員在較小的空間尺度上觀察地表的細(xì)節(jié)變化，同時(shí)使得遙感人員進(jìn)行大比例尺遙感制圖以及人為活動(dòng)對(duì)環(huán)境所造成的影響進(jìn)行監(jiān)控成為了現(xiàn)實(shí)。無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)中能夠與衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)形成良好的互補(bǔ)，在一些衛(wèi)星遙感拍攝盲區(qū)可以通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于水土保持的良好拍攝，同時(shí)無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)上能夠適用于一些有人飛機(jī)所不宜執(zhí)行的任務(wù)。

2 積極做好無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

我國(guó)是世界上水土流失較為嚴(yán)重的國(guó)家之一，由于我國(guó)獨(dú)特的自然環(huán)境與地理結(jié)構(gòu)造成了我國(guó)各地降水分布的不均勻，加之在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)由于缺乏對(duì)于植被的保護(hù)所導(dǎo)致的濫砍濫伐問(wèn)題較為嚴(yán)重致使我國(guó)水土流失問(wèn)題持續(xù)存在且持續(xù)惡化。做好水土保持的監(jiān)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上制定合理的水土保持策略是減少水土流失的重要舉措之一，但是在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，由于受到各種因素的困擾導(dǎo)致了遙感監(jiān)測(cè)工作無(wú)法取得良好的效果。對(duì)管轄區(qū)域進(jìn)行調(diào)查這一方式應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，但是其所覆蓋的范圍較小且監(jiān)測(cè)的精確度容易受到人為因素的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，借助于無(wú)人機(jī)這一優(yōu)秀的空中平臺(tái)所發(fā)展起來(lái)的遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)中逐漸成為了主流發(fā)展趨勢(shì)。無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗費(fèi)成本較低且具有良好的場(chǎng)地適應(yīng)性能夠在多種復(fù)雜地域條件下進(jìn)行水土保持監(jiān)測(cè)作業(yè)，能夠與衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)形成良好的互補(bǔ)。

當(dāng)前無(wú)人機(jī)技術(shù)獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，不論是無(wú)人機(jī)的滯空時(shí)間還是定位和操控性都有著良好的發(fā)展，通過(guò)使用無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍高精度的水土保持監(jiān)測(cè)。在對(duì)于區(qū)域水土流失狀況進(jìn)行調(diào)查的過(guò)程中無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)所具有的高精度圖像數(shù)據(jù)能夠?qū)ν寥狼治g過(guò)程詳實(shí)的展現(xiàn)出來(lái)。土壤侵蝕的過(guò)程極為復(fù)雜，受多種自然和人為因素的影響，且不同的土壤侵蝕類型影響因子也不盡相同，對(duì)于水土保持監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)積極將土壤侵蝕常規(guī)監(jiān)測(cè)方式與遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)于水土保持大范圍、高精度的監(jiān)測(cè)。借助于無(wú)人機(jī)這一優(yōu)秀的平臺(tái)可以在低空、低速的情況下對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行拍攝，并借助于計(jì)算機(jī)來(lái)精確計(jì)算與繪制出各區(qū)的界限。無(wú)

人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用所獲得的各種高精度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠?qū)λO(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的各種植物覆蓋范圍以及土地的利用情況進(jìn)行詳細(xì)的繪制與分析。在對(duì)遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理上通過(guò)DEM數(shù)據(jù)分析結(jié)合坡度信息與綜合土壤侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn)、侵蝕方程等用以得到無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的水土流失狀況、強(qiáng)度以及分布情況。依據(jù)無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)中所獲得的數(shù)據(jù)能夠補(bǔ)充和完善基于GIS系統(tǒng)所建立起的區(qū)域范圍水土流失本底數(shù)據(jù)庫(kù)，為繪制與計(jì)算區(qū)域內(nèi)水土侵蝕類型、侵蝕強(qiáng)度以及區(qū)域內(nèi)地形、植被分布、水土流失管理等土壤侵蝕因子的屬性提供了良好的數(shù)據(jù)支撐。依托無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)中所獲得的細(xì)致、詳實(shí)而全面的數(shù)據(jù)能夠?yàn)閰^(qū)域水土流失治理、水土保持規(guī)劃等的決策提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠以較低的成本進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、大范圍區(qū)域水土流失狀況的監(jiān)測(cè)，同時(shí)詳細(xì)的數(shù)據(jù)也有助于計(jì)算繪制土壤侵蝕影響因子，為GIS分析研究范圍內(nèi)的水土流失奠定了良好的基礎(chǔ)。此外，借助于無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)所獲得的水土流失數(shù)據(jù)也能夠得到良好的信息共享和應(yīng)用。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)所獲得的拍攝影像再結(jié)合項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的相關(guān)布置圖能夠精確地計(jì)算與繪制出各個(gè)邊區(qū)的界限，通過(guò)所設(shè)置的標(biāo)識(shí)能夠在無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)所獲得的水土流失區(qū)域信息中對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的植物覆蓋范圍以及監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的土地利用情況進(jìn)行詳細(xì)的劃分。在完成了對(duì)于監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)采集后通過(guò)DEM分析技術(shù)與坡度信息來(lái)對(duì)土壤進(jìn)行侵蝕進(jìn)行科學(xué)的分類劃分。在水土保持方面相關(guān)工作人員可以同樣的根據(jù)圖像進(jìn)行分析計(jì)算出項(xiàng)目區(qū)域的工程和植被覆蓋的面積，并在分析數(shù)據(jù)上加設(shè)解釋標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域植被覆蓋率的詳細(xì)分析。在對(duì)無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)水土保持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析上還能夠借助于DEM的成果來(lái)對(duì)相關(guān)區(qū)域的大比例尺地形圖進(jìn)行更新，通過(guò)建模分析用虛擬漫游技術(shù)和客觀真實(shí)的現(xiàn)象來(lái)展現(xiàn)出相關(guān)項(xiàng)目的實(shí)際狀況或是監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)植被的實(shí)際覆蓋狀況，從而為水土保持策略規(guī)劃的制定提供良好的數(shù)據(jù)參考。

結(jié)語(yǔ)

水土保持是我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的重要組成部分之一，應(yīng)當(dāng)積極加大在水土保持上的投入，積極將無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用在水土保持監(jiān)測(cè)中，將無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)與衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)水土流失狀況的大區(qū)域、高精度的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)

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