無人機遙感技術在水土保持中的應用探討

　　摘要 水土保持是生態文明建設的重要組成部分，傳統水土保持工作方法已不能滿足新時代水土保持的需求。無人機遙感技術解決了傳統水土保持工作中“看不了、看不全、效率低、精度差”等問題。本文總結了無人機遙感技術在水土保持方案編制、動態監測、監管、規劃、驗收評估等方面的具體應用，論述了該項技術在水土保持領域的重要性和發展前景。

　　關鍵詞 無人機;遙感技術;水土保持;發展前景

　　無人駕駛飛機簡稱無人機(UAV)，是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務設備、執行多種任務，并能重復使用的無人駕駛航空器[1]。無人機與遙感技術的結合，即無人機遙感技術(UAV-RS)，是利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術和遙感應用技術等，實現快速獲取空間遙感信息，并完成遙感數據采集、處理和分析的應用技術[1-2]。

　　水土資源是人類賴以生存的基礎性資源。水土流失是我國重大的環境問題，嚴重的水土流失導致了各種嚴重的生態環境問題。

　　為了保護水土資源，必須加強水土保持工作。水土保持是發展的生命線，是生態文明建設的重要組成部分。由于水土流失的成因復雜、差異性明顯，很難掌握不同區域水土流失變化規律，特別是開發建設項目引起的水土流失，導致水土保持工作的任務十分艱巨[3]。

　　隨著航天航空技術的快速發展，高分衛星遙感影像為近幾年來水土保持工作提供了重要的技術支撐。無人機遙感技術因其能很好地彌補衛星遙感的不足，而在水土保持工作中發揮了重要作用。特別是啟動了生產建設項目水土保持“天地一體化”監管示范、國家水土保持重點治理工程“圖斑精細化”管理示范以來，無人機遙感技術已被應用到水土保持工作的各個方面。無人機技術打開了水土保持工作的“天眼”，將水土保持工作推向更高的發展層次[4]。筆者梳理了UAV-RS技術在水土保持領域的具體應用現狀，分析了該技術在水土保持中存在的問題，展望了該技術在水土保持中的發展前景。

　　1 UAV-RS的組成與優點

　　無人機遙感系統主要由飛行器平臺、控制站、通信鏈路、遙感監測平臺、實時監控平臺、地面保障系統(含發射系統)、動態遙感監測決策支持系統和后期數據處理系統組成。無人機遙感系統最重要的飛行器平臺由航空器平臺、動力裝置、導航飛控系統、電氣系統、任務設備等組成。控制站通常由數據鏈路控制、飛行控制、載荷控制、載荷數據處理構成。通信鏈路由指揮與控制、空中交通管制、感知和規避3種鏈路組成。

　　無人機遙感技術具有自動化、智能化、成本低、風險小、移動性能高、高時效性、高分辨率、大比例尺、云層下成像等優點[2-5]，其獲取的數據正逐步成為衛星遙感和地面遙感的有效補充手段而被廣泛應用。

　　2 UAV-RS在水土保持中的應用

　　2.1 水土保持方案編制

　　隨著國家改革向縱深推進，水土保持方案的編制進入了一個新的歷史階段，對項目區概況介紹、措施布設和取土場、棄渣場選址的合理性等方面的要求更高。因此，方案編制前期的現場調查、踏勘等工作非常重要。傳統的現場調查主要是依據打印現狀地形圖和主體工程平面布置圖，用數碼相機、筆記本和測量工具進行現場踏勘，這種方法工作量大、數據獲取難、主觀性強。UAV-RS技術應用到水土保持方案編制現場踏勘中，編制人員可以通過無人機遙感影像和解譯數據，在短時間內準確掌握建設項目區概況，確定項目按建設區的水土流失的防治責任范圍，科學地設置水土保持分區、合理地布設水土保持防治工程措施、植物措施和臨時措施。通過無人機遙感數據和三維軟件建模，制作出項目區地形圖和三維地圖，依據方案編制中的限制性規定，確定項目取土場、棄土場和棄渣場等的位置，完成主體工程評價和水土保持防治措施的設計，最終達到恢復地貌的水土保持功能[5]。

　　推薦閱讀：《中國水土保持》(月刊)創刊于1980年，是水利部主管、黃河水利委員會主辦的對國內外公開發行的水土保持綜合性科技期刊。

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