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

近年來(lái)，受到環(huán)境污染等問(wèn)題的影響，水土流失情況日益惡化，水土保持監(jiān)測(cè)是預(yù)防與治理水土流失的關(guān)鍵，所采集的水土流失數(shù)據(jù)與信息準(zhǔn)確與否，對(duì)順利開(kāi)展水土流失治理工作起決定性作用。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為完整、準(zhǔn)確、宏觀和快速，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以保證水土保持監(jiān)測(cè)工程開(kāi)展的全面性及時(shí)效性。

1 概述

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是采取先進(jìn)的無(wú)人駕駛飛行技術(shù)，搭載不同類(lèi)型的遙感設(shè)備，進(jìn)行全面、動(dòng)態(tài)的地面水土保持監(jiān)測(cè)的技術(shù)，主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、GPS技術(shù)、無(wú)人機(jī)飛行技術(shù)與遙感技術(shù)等。此項(xiàng)技術(shù)通過(guò)控制臺(tái)管控?zé)o人機(jī)，采集觀察區(qū)域內(nèi)的水土信息，傳送到遙感監(jiān)測(cè)儀器后進(jìn)行調(diào)整和處理，確保獲取相對(duì)完整的水土相關(guān)數(shù)據(jù)。在水土流失觀測(cè)中，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)具備拍攝范圍廣、信息有效性強(qiáng)、數(shù)據(jù)可靠性高等特點(diǎn)。無(wú)人機(jī)機(jī)身小巧，在水土保持監(jiān)測(cè)工作中適應(yīng)能力強(qiáng)，尤其是地勢(shì)復(fù)雜的地區(qū)，另外，對(duì)氣候溫度要求較低，在任何條件下均可正常工作。

2 無(wú)人遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 提高水土保持監(jiān)測(cè)的完整性

傳統(tǒng)的地面觀測(cè)、巡查監(jiān)測(cè)和調(diào)查監(jiān)測(cè)等，以人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查為主，如受特殊區(qū)域或復(fù)雜地勢(shì)等不可抗因素的影響，導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果不完整。無(wú)人機(jī)能夠在各種復(fù)雜的地理環(huán)境中采集影像資料，確保水土監(jiān)測(cè)的完整性。

2.2 提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性

傳統(tǒng)的水土監(jiān)測(cè)獲取信息方法是簡(jiǎn)單的定位工具與測(cè)量工具，再進(jìn)行估測(cè)，所得數(shù)據(jù)受人為因素影響。衛(wèi)星遙感技術(shù)存在云遮擋、監(jiān)測(cè)精度低等問(wèn)題，影響所獲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。然而，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是在特定的時(shí)間獲取高精度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高。

2.3 提高監(jiān)測(cè)的效率

傳統(tǒng)的水土保持監(jiān)測(cè)依靠工作人員逐個(gè)點(diǎn)位調(diào)查獲取信息，而無(wú)人機(jī)能夠快速地監(jiān)測(cè)大范圍的水土狀況，實(shí)現(xiàn)快速地收集信息，而且所收集的數(shù)據(jù)可以即時(shí)查看，若與要求相悖，便立即重新收集資料，提升了監(jiān)測(cè)效率。

2.4 節(jié)省監(jiān)測(cè)成本

傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)法，需要測(cè)量員、記錄員等多名監(jiān)測(cè)人員合作完成數(shù)據(jù)收集，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)僅需一到兩名工作人員即可完成調(diào)查工作。有研究顯示，與傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)法相比，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)工作效率提高三倍，且節(jié)約了人力成本。

3 無(wú)人遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

3.1 準(zhǔn)備工作

首先，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c實(shí)際飛行情況，規(guī)劃航拍范圍、確定飛行方向、高度及路線。其次，合理布置地面的控制點(diǎn)，并在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)中對(duì)其進(jìn)行校正，提高精準(zhǔn)度，確保收集信息的全面性。

3.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

第一，作業(yè)人員對(duì)水土保持與流失進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)特殊地勢(shì)開(kāi)展重點(diǎn)監(jiān)測(cè)；第二，對(duì)水土流失面積和土體類(lèi)型等地質(zhì)情況開(kāi)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；第三，參照植被覆蓋率和土壤流失比例等信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水土流失的治理效果。

3.3 數(shù)據(jù)處理

作業(yè)人員檢查收集到的原始數(shù)據(jù)，剔除不良數(shù)據(jù)，確保信息的真實(shí)性。工作人員結(jié)合地理信息系統(tǒng)與DSM和DOM提取研究區(qū)域的基本數(shù)據(jù)，整合資料后建立三維模型，有助于后續(xù)作業(yè)的開(kāi)展。

水土保持監(jiān)測(cè)是有針對(duì)性的預(yù)防與治理水土流失的重要環(huán)節(jié)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)具備監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性高、完整性好、效率高、節(jié)省人力成本等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，規(guī)劃采集信息路線，進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，推動(dòng)水土保持工作朝可持續(xù)的方向發(fā)展。

作者單位：武山縣水土保持站