无人机遥感技术在水土保持中的应用

无人机遥感技术在水土保持中的应用

黄美媛

广西流域科技开发有限公司 广西贺州 542899

摘要：水土流失是影响自然平衡与稳定，造成生态灾害，制约国民经济增长的重要因素。在高度重视生态环境保护，倡导全面实施可持续发展战略的背景下，加强水土保持已成为水土流失综合治理的必然要求。本研究以无人机遥感技术为研究对象，阐述了无人机遥感技术的相关理论，根据当前传统的水土保持不足，提出了无人机遥感技术在水土保持中的应用及其重要性分析，为行业提供参考。

关键词:水土保持；监测；无人机；应用

1引言

水土流失是一个非常严重的环境问题，将对自然生态环境造成严重破坏。水土保持是生态文明建设的核心，水土流失原因复杂，不同地区水土流失情况差异很大。在水土流失监测中，卫星遥感技术的应用具有明显的优势，可以对水土流失的实际情况进行详细的监测，弥补遥感影像技术的不足，提高水土流失监测的效率。因此，研究无人机遥感技术在水土流失监测中的应用成为当务之急。

2当前土保持监测技术的不足

2.1 监测区域影响大

中国幅员辽阔，地质条件多样，发展不平衡。水土保持监测难度较大。传统的水土保持监测大多采用人工测量方法，而人工测量方法仅适用于小面积水土保持监测，不能排除人为因素的影响，监测精度不高，无法实现水土保持监测的实时监测和动态监测，监测数据缺乏连续性。许多地区，如高原和其他更危险的地区，不能人工收集。

2.2 数据采集方法不够科学

水土保持监测项目资金不足，导致在实际实施过程中缺乏全面、系统地进行监测项目，无法为水土保持工作提供有针对性的数据。此外，水土保持监测主要依靠人工数据采集过程，采集效率和准确性较低，数据不能实现水土现象的预防和维护。

2.3 监测自动化程度有待加强

传统的水土保持监测技术主要依靠人工调查，没有引入监测过程，监测结果依赖于人工。人工采集数据，数据传输低，数据处理速度慢，不能形成动态监测图像，不利于帮助人们判断水土保持状况。无人机遥感技术的引入，可以提高水土保持监测的自动化程度。无人机遥感技术正从试验阶段逐步过渡到应用阶段，但仍存在一些不足，虽然目前还没有一个完整的检测系统，但可以改善传统人工水土保持监测自动化程度低的状况。

3无人机遥感技术相关理论

无人机遥感技术可以有效地将计算机技术、无人机飞行技术和 gps 技术结合起来。在无人机遥感技术的实际应用中，它可以有效地管理各种监测设备，执行各种监测任务，适应复杂的勘探背景，快速采集地形地貌的真实情况以及生态环境信息。另外，遥感数据可以建模和处理，充分体现了无人机遥感技术的自动化和智能化。无人机遥感技术需要的设备类型包括控制台、飞机和遥感监测平台，其中飞机由飞机平台、导航设备、电气设备、动力设备等组成，是无人机遥感系统的重要组成部分。在无人机遥感技术的实际应用中，通过控制台对无人机的飞行过程进行控制和管理，将侦察区的水土资源数据采集并传输到遥感监测平台进行数据处理和分析，最终获得完整的水土资源信息。在水土流失监测中，无人航空载具遥感技术具有实用性强、精度高、安全性高、拍摄角度大等优点。另外，该无人机体积小，操作过程适应性强，能够适应复杂的地理位置和地形条件，对气候和环境要求较低，可以在冬季和夏季进行监测，控制平台可以根据实际需要进行调整，飞机的飞行状态可以调整，监测区域可以完全监测。

4 无人机遥感技术在水土保持领域中应用

4.1 典型小流域综合整治设计

根据相关运行规程，在对典型小流域进行综合治理前，应充分调查水土流失和土地利用现状，并在此基础上设计综合治理方案。所有上述信息都可以利用无人驾驶遥感技术获得，这种技术也可以在没有地形图的情况下获得该区域的坡度数据，并且可以避免缺乏基本信息，因此无法确定全面的补救方案。无人航空载具遥感技术可以克服典型小流域综合治理过程中控制措施分布不科学的问题，在典型小流域综合治理设计中发挥着重要作用。

4.2 方案编制

水土保持规划需要根据工程特点制定不同的规划。工程项目可分为点型项目和线型项目。对于公路、铁路、管道等线性工程，在制定水土保持方案时，要注意方案跨度大，容易得到不准确的数据。无人机遥感技术可以快速熟悉项目的地形，识别项目的具体特点，了解水土保持的实际情况。利用无人航空载具遥感技术获取的水土保持数据，有助于明确水土保持责任和建设过程中应采取的水土保持措施，减少工程建设造成的水土流失。无人机遥感技术可以根据土壤开挖和废弃地的位置，预测水土流失量，使水土保持措施更加准确合理。

4.3 动态监测

水土保持动态监测是无人机遥感技术的主要功能之一。动态监测是对各类水土保持资料进行分析，分析水土流失的分布、数量和强度，监测水土保持措施的实施情况。无人机遥感技术具有精度高、效率高的特点，能够及时获取监测区域的数据信息和地形图。目前，应用主要集中在建设项目的检测上。例如，利用无人机遥感技术对废弃土壤点进行定位，然后根据废弃土壤点的数据和信息动态监测，通过对无人机提供的数据进行连续分析，得到土壤和石头的变化情况，进一步确定土壤侵蚀的控制程度和速度。

4.4 水土保持监测及验收

无人机遥感技术可以监测水土流失动态变化，粗略划分水土流失扰动区，根据数字地面模型获得植被覆盖度，根据相应的评价标准确定水土流失程度。根据无人机遥感监测数据和施工现场的特点，采用插值法确定土壤累积量。此外，无人机遥感技术也可用于水土保持工程的验收评价。根据原始实测资料，可对水土保持结构进行评价，建立相应的数据库，记录实施措施前后的水土保持数据。利用遥感技术对山区和人烟稀少的地区进行监测，能够对水土保持工程建设、水土保持纺织系统的效果、水土保持设施的运行和维护进行验收。

4.5 监督执法

执法监督任务较大，涉及的专业领域较广。因此，有必要开展高精度的遥感影像数据调查和现象监测审计。无人机遥感技术还可以帮助人们监督检查水土保持现状和相关措施的实施情况，保证水土保持能够满足国家政策的相关要求，保证水土保持措施能够得到有效实施。无人机遥感技术可以快速获取影响无人航空载具领域的监测信息，帮助管理者实现全面、准确、及时的监测和管理。

5 结论

水土保持是生态环境保护领域的重要组成部分，是河流管理、土地管理和区域经济发展的基础。在当前提倡可持续发展和重视生态文明建设的背景下，利用遥感技术的灵活性和高分辨率优势，将其应用于水土保持，包括水土保持方案的制定、动态监测、验收评价等，有利于提高水土保持质量。随着科学技术的创新发展，遥感技术在水资源保护中的应用将得到进一步发展，发挥重要作用。

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