無人機遙感技術在水土保持中的應用探討

所屬分類：農(nóng)業(yè)論文閱讀次時間：2019-07-04 09:51

本文摘要：摘要水土保持是生態(tài)文明建設的重要組成部分，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。無人機遙感技術解決了傳統(tǒng)水土保持工作中看不了、看不全、效率低、精度差等問題。本文總結了無人機遙感技術在水土保持方案編制、動態(tài)監(jiān)測、監(jiān)管、規(guī)劃、驗

　　摘要水土保持是生態(tài)文明建設的重要組成部分，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。無人機遙感技術解決了傳統(tǒng)水土保持工作中“看不了、看不全、效率低、精度差”等問題。本文總結了無人機遙感技術在水土保持方案編制、動態(tài)監(jiān)測、監(jiān)管、規(guī)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(fā)展前景。

　　關鍵詞無人機;遙感技術;水土保持;發(fā)展前景

水土保持論文

　　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(zhí)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(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(huán)境問題，嚴重的水土流失導致了各種嚴重的生態(tài)環(huán)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(fā)展的生命線，是生態(tài)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(qū)域水土流失變化規(guī)律，特別是開發(fā)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(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支撐。無人機遙感技術因其能很好地彌補衛(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)建設項目水土保持“天地一體化”監(jiān)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(fā)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(xiàn)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(fā)展前景。

　　1 UAV-RS的組成與優(yōu)點

　　無人機遙感系統(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、導航飛控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、任務設備等組成�？刂普就ǔＳ蓴�(shù)據(jù)鏈路控制、飛行控制、載荷控制、載荷數(shù)據(jù)處理構成。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(yōu)點[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(qū)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(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、筆記本和測量工具進行現(xiàn)場踏勘，這種方法工作量大、數(shù)據(jù)獲取難、主觀性強。UAV-RS技術應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遙感影像和解譯數(shù)據(jù)，在短時間內(nèi)準確掌握建設項目區(qū)概況，確定項目按建設區(qū)的水土流失的防治責任范圍，科學地設置水土保持分區(qū)、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(shù)據(jù)和三維軟件建模，制作出項目區(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(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。