本文摘要：摘要 水土保持是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，傳統(tǒng)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(jī)遙感技術(shù)解決了傳統(tǒng)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(jié)了無人機(jī)遙感技術(shù)在水土保持方案編制、動態(tài)監(jiān)測、監(jiān)管、規(guī)劃、驗(yàn)
摘要 水土保持是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，傳統(tǒng)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(jī)遙感技術(shù)解決了傳統(tǒng)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(jié)了無人機(jī)遙感技術(shù)在水土保持方案編制、動態(tài)監(jiān)測、監(jiān)管、規(guī)劃、驗(yàn)收評估等方面的具體應(yīng)用，論述了該項(xiàng)技術(shù)在水土保持領(lǐng)域的重要性和發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞 無人機(jī);遙感技術(shù);水土保持;發(fā)展前景
無人駕駛飛機(jī)簡稱無人機(jī)(UAV)，是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)，并能重復(fù)使用的無人駕駛航空器[1]。無人機(jī)與遙感技術(shù)的結(jié)合，即無人機(jī)遙感技術(shù)(UAV-RS)，是利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)快速獲取空間遙感信息，并完成遙感數(shù)據(jù)采集、處理和分析的應(yīng)用技術(shù)[1-2]。
水土資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)性資源。水土流失是我國重大的環(huán)境問題，嚴(yán)重的水土流失導(dǎo)致了各種嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。
為了保護(hù)水土資源，必須加強(qiáng)水土保持工作。水土保持是發(fā)展的生命線，是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分。由于水土流失的成因復(fù)雜、差異性明顯，很難掌握不同區(qū)域水土流失變化規(guī)律，特別是開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目引起的水土流失，導(dǎo)致水土保持工作的任務(wù)十分艱巨[3]。
隨著航天航空技術(shù)的快速發(fā)展，高分衛(wèi)星遙感影像為近幾年來水土保持工作提供了重要的技術(shù)支撐。無人機(jī)遙感技術(shù)因其能很好地彌補(bǔ)衛(wèi)星遙感的不足，而在水土保持工作中發(fā)揮了重要作用。特別是啟動了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管示范、國家水土保持重點(diǎn)治理工程“圖斑精細(xì)化”管理示范以來，無人機(jī)遙感技術(shù)已被應(yīng)用到水土保持工作的各個方面。無人機(jī)技術(shù)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(fā)展層次[4]。筆者梳理了UAV-RS技術(shù)在水土保持領(lǐng)域的具體應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了該技術(shù)在水土保持中存在的問題，展望了該技術(shù)在水土保持中的發(fā)展前景。
1 UAV-RS的組成與優(yōu)點(diǎn)
無人機(jī)遙感系統(tǒng)主要由飛行器平臺、控制站、通信鏈路、遙感監(jiān)測平臺、實(shí)時監(jiān)控平臺、地面保障系統(tǒng)(含發(fā)射系統(tǒng))、動態(tài)遙感監(jiān)測決策支持系統(tǒng)和后期數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。無人機(jī)遙感系統(tǒng)最重要的飛行器平臺由航空器平臺、動力裝置、導(dǎo)航飛控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備等組成。控制站通常由數(shù)據(jù)鏈路控制、飛行控制、載荷控制、載荷數(shù)據(jù)處理構(gòu)成。通信鏈路由指揮與控制、空中交通管制、感知和規(guī)避3種鏈路組成。
無人機(jī)遙感技術(shù)具有自動化、智能化、成本低、風(fēng)險(xiǎn)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(yōu)點(diǎn)[2-5]，其獲取的數(shù)據(jù)正逐步成為衛(wèi)星遙感和地面遙感的有效補(bǔ)充手段而被廣泛應(yīng)用。
2 UAV-RS在水土保持中的應(yīng)用
2.1 水土保持方案編制
隨著國家改革向縱深推進(jìn)，水土保持方案的編制進(jìn)入了一個新的歷史階段，對項(xiàng)目區(qū)概況介紹、措施布設(shè)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(xiàn)場調(diào)查、踏勘等工作非常重要。傳統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)查主要是依據(jù)打印現(xiàn)狀地形圖和主體工程平面布置圖，用數(shù)碼相機(jī)、筆記本和測量工具進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，這種方法工作量大、數(shù)據(jù)獲取難、主觀性強(qiáng)。UAV-RS技術(shù)應(yīng)用到水土保持方案編制現(xiàn)場踏勘中，編制人員可以通過無人機(jī)遙感影像和解譯數(shù)據(jù)，在短時間內(nèi)準(zhǔn)確掌握建設(shè)項(xiàng)目區(qū)概況，確定項(xiàng)目按建設(shè)區(qū)的水土流失的防治責(zé)任范圍，科學(xué)地設(shè)置水土保持分區(qū)、合理地布設(shè)水土保持防治工程措施、植物措施和臨時措施。通過無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)和三維軟件建模，制作出項(xiàng)目區(qū)地形圖和三維地圖，依據(jù)方案編制中的限制性規(guī)定，確定項(xiàng)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(shè)計(jì)，最終達(dá)到恢復(fù)地貌的水土保持功能[5]。
推薦閱讀：《中國水土保持》(月刊)創(chuàng)刊于1980年，是水利部主管、黃河水利委員會主辦的對國內(nèi)外公開發(fā)行的水土保持綜合性科技期刊。
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