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摘要:经济要发展,环境也要保护,这是我们现在已经充分认识的问题,基于此我们将继续加大对生态环境保护的投入,努力为中国创造良好的生态环境。水土保持是生态环境保护的关键和难点,要积极做好这一工作,可利用无人机遥感技术加强水土保持监测,实现生态环境保护。本文就对这一项技术进行了简要的分析,探讨其在水土保持监测工作中的具体运用。
关键词:无人机;遥感技术;水土保持;监测
一、无人机遥感监测技术
(一)应用现状
在早期,无人机遥感技术主要用于军事领域,以无人机为平台,配备传感器获取遥感信息[1]。使用计算机软件对获得的数据信息进行分析处理,并结合工作需求,得出结果。从应用效果来说,不仅能够保证精度要求,还能够实现动态监测。近年来,该技术发展快速,表现出多用途和多机型等特性,逐渐被应用于水土保持监测中,但是当前对它的具体应用还不完善,并没有统一的使用方法和使用标准。
(二)应用特点
这一技术将无人机这一先进的设备当作航空平台,让其搭载各种设备进行具体监测工作。此技术可以通过无人机的快速机动性,通过遥感传感器获得的遥感数据处理各种复杂的传感器信息,并按照一定的精度要求制作成图像。与传统的卫星遥感监测技术相比,无人机遥感监测技术在水土保持监测中更为成熟,因为无人机本身具有便于操作、成本较低等优点,可与卫星遥感监测技术形成良好的互补。
此项技术是安装在无人机平台上,受现场限制较小。可以在操场,道路或其他开放空间或平地上起飞着陆,结合轻量化和小型无人机,可以比遥感监控技术更好地实现快速过渡。此外,它还可以远程控制无人机在水土保持监测过程中实现低空飞行。与卫星遥感监测相比,采用此项技术进行水土保持监测可实现更高的图像分辨率和分辨率[2]。通过无人机遥感监测技术在水土保持监测中获得的高分辨率图像可以方便员工观察地表变化的细节,即使在较小的空间尺度上也可以顺利进行。与此同时,遥感人员开展大规模遥感制图并监测人类活动对环境的影响已成为现实。无人机遥感监测技术可以为水土保持监测中的卫星遥感监测提供良好的补充,在一些卫星遥感拍摄盲区,无人机遥感监测技术可以实现良好的检测。
二、无人机遥感技术应用
(一)典型小流域综合治理初步设计
首先要利用无人机遥感技术调查好典型小流域的土地利用情况,水土流失情况如何,林草覆盖率等具体数据,若在实际开展工作时并不能获得大规模的地形图,则可以应用无人机遥感立体图像有效获得大比例尺地形图,它可以用来明确坡度信息等,解决资料缺失所带来的问题。对于土壤侵蚀程度的确定以及应该如何治理提供拟定措施的依据,使得所提出的措施能够具备科学性以及合理性。应用这一技术还可以规避传统方法容易出现的问题,例如基本设计存在不科学性,预防措施不具备针对性等。
(二)水土保持方案编制
生产建设项目从本质上来说可以分成两种情况,一种是点状工程,另一种是线状。线状工程一般具有距离长的特点,例如公路、天然气管道等工程。而水土保持方案的编制也属于这一类型的工程,其面临的问题更多。首先是工程布局方面,跨度大;其次是线路长;这两点问题就决定了其对于数据的获取比较困难。若能应用无人机遥感技术就可以很好地解决这些问题,在短时间内做好对项目区域的地形调查工作,并提供准确的数据。这样就可以明确项目建设中需要做好防治的区域,水土保持分区以及必要的防治措施也可以据此完成。还要根据无人机遥感传输的云数据以及影像数据绘制地形图、三维影像图,进而选取取土场、弃土场等的位置。预测水土流失的具体情况并及时采取防治措施。
(三)水土保持动态监测
动态监测水土保持采用多种方法动态监测施工期间的土壤侵蚀情况,包括土壤侵蚀强度和土壤侵蚀分布,并实时监测水土保持区域的措施是否奏效。无人机遥感利用空间分辨率高,精度高,效率高的优点将作用于工程施工区域和直接受影响区域,对这些区域进行拍摄,得到所需要的地形图以及必要的数据。在无人机的野外作业和遥感图像处理的帮助下,建立图像解释标记,并提取干扰区,土壤侵蚀区的实际面积和水土保持设施等信息。当前我国对于此项技术的应用主要是监测水土保持领域的生产项目建设。
(四)水土保持监督执法
水土保持监督涉及的方面很广泛,包含的工作内容也多,做好监督工作对于整体工作质量的提升是很好的保证。运用此项技术可以实现高精度的影像调查,同时结合地面实施的现场监管,进而管理好水土保持工作的防治措施还有扰动情况,确保这两个项目都是符合要求的。无人机依托自身所具有的全方位视角,再结合遥感控制能够快速获得所需要的影像资料,实现高效的监管。此外,在明确了实地和影像之间的解译标志之后可利用人机交互或者是面向对象分类方法获得防治责任划分的示意图,这样可以更好地开展监管工作,确保执法的准确。
(五)水土保持设施验收评估
对于点型、线型类的建设项目作具体评估时,其中的重点评估区域可以利用无人机遥感这一技术进行抽查,抽查内容包括防治措施的具体情况,是否顺利进行以及取得的效果;防治责任范围是否明确,林草植被覆盖以及恢复率等,这些都是比较重要的防治指标。
点建设项目主要需要对以下容易产生污染和废弃物的领域进行评估:火力发电厂的灰场,水利工程的借用场地,弃土场和废渣场以及矿山的陨石山(田地)。建设中包含需要通过无人区以及山区等对于人工和时间消耗较长的项目类型,此时可充分发挥无人机优势,借助无人机高效地工作特点,针对这些地区的水土保持情况快速进行核查。评估道路上的关键控制点,如弃土(石塊,矿渣)场,土(石)场,临时道路,跨河(沟)道路,中长隧道和管理站。通过对重点部分的核查和反馈,及时、快速的得到结果。使用无人机获得偏远地区项目图像资料,查验在实施相应的水土保持措施后是否取得相应成果,这样的工作手段极大的压缩了验收时常,且无其他不良因素影响,实现了验收工作的标准化与程序化,验收成果更加真实可靠。
三、结束语
结合文章所分析的内容,无人机遥感技术因其自身所特有的特点被各行各业应用于实际工作中,水土保持监测工作内容多且复杂,若能应用此项技术则可以帮助水土保持检测工作更好地获取所需数据,促进编制工作的开展,做好动态监测并助力监督工作顺利进行等。此外,结合无人机所具备的各项优势,可知其未来在我国水土保持监测工作中的应用有着很好的应用前景。
参考文献:
[1]胡遵仁.水土保持监测中无人机遥感技术的应用研究[J].资源节约与环保,2018,No.200(7):129.
[2]苗中在.无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用[J].中国公路,2018,No.519(11):136-137.
(作者单位:昆明龙慧工程设计咨询有限公司)
关键词:无人机;遥感技术;水土保持;监测
一、无人机遥感监测技术
(一)应用现状
在早期,无人机遥感技术主要用于军事领域,以无人机为平台,配备传感器获取遥感信息[1]。使用计算机软件对获得的数据信息进行分析处理,并结合工作需求,得出结果。从应用效果来说,不仅能够保证精度要求,还能够实现动态监测。近年来,该技术发展快速,表现出多用途和多机型等特性,逐渐被应用于水土保持监测中,但是当前对它的具体应用还不完善,并没有统一的使用方法和使用标准。
(二)应用特点
这一技术将无人机这一先进的设备当作航空平台,让其搭载各种设备进行具体监测工作。此技术可以通过无人机的快速机动性,通过遥感传感器获得的遥感数据处理各种复杂的传感器信息,并按照一定的精度要求制作成图像。与传统的卫星遥感监测技术相比,无人机遥感监测技术在水土保持监测中更为成熟,因为无人机本身具有便于操作、成本较低等优点,可与卫星遥感监测技术形成良好的互补。
此项技术是安装在无人机平台上,受现场限制较小。可以在操场,道路或其他开放空间或平地上起飞着陆,结合轻量化和小型无人机,可以比遥感监控技术更好地实现快速过渡。此外,它还可以远程控制无人机在水土保持监测过程中实现低空飞行。与卫星遥感监测相比,采用此项技术进行水土保持监测可实现更高的图像分辨率和分辨率[2]。通过无人机遥感监测技术在水土保持监测中获得的高分辨率图像可以方便员工观察地表变化的细节,即使在较小的空间尺度上也可以顺利进行。与此同时,遥感人员开展大规模遥感制图并监测人类活动对环境的影响已成为现实。无人机遥感监测技术可以为水土保持监测中的卫星遥感监测提供良好的补充,在一些卫星遥感拍摄盲区,无人机遥感监测技术可以实现良好的检测。
二、无人机遥感技术应用
(一)典型小流域综合治理初步设计
首先要利用无人机遥感技术调查好典型小流域的土地利用情况,水土流失情况如何,林草覆盖率等具体数据,若在实际开展工作时并不能获得大规模的地形图,则可以应用无人机遥感立体图像有效获得大比例尺地形图,它可以用来明确坡度信息等,解决资料缺失所带来的问题。对于土壤侵蚀程度的确定以及应该如何治理提供拟定措施的依据,使得所提出的措施能够具备科学性以及合理性。应用这一技术还可以规避传统方法容易出现的问题,例如基本设计存在不科学性,预防措施不具备针对性等。
(二)水土保持方案编制
生产建设项目从本质上来说可以分成两种情况,一种是点状工程,另一种是线状。线状工程一般具有距离长的特点,例如公路、天然气管道等工程。而水土保持方案的编制也属于这一类型的工程,其面临的问题更多。首先是工程布局方面,跨度大;其次是线路长;这两点问题就决定了其对于数据的获取比较困难。若能应用无人机遥感技术就可以很好地解决这些问题,在短时间内做好对项目区域的地形调查工作,并提供准确的数据。这样就可以明确项目建设中需要做好防治的区域,水土保持分区以及必要的防治措施也可以据此完成。还要根据无人机遥感传输的云数据以及影像数据绘制地形图、三维影像图,进而选取取土场、弃土场等的位置。预测水土流失的具体情况并及时采取防治措施。
(三)水土保持动态监测
动态监测水土保持采用多种方法动态监测施工期间的土壤侵蚀情况,包括土壤侵蚀强度和土壤侵蚀分布,并实时监测水土保持区域的措施是否奏效。无人机遥感利用空间分辨率高,精度高,效率高的优点将作用于工程施工区域和直接受影响区域,对这些区域进行拍摄,得到所需要的地形图以及必要的数据。在无人机的野外作业和遥感图像处理的帮助下,建立图像解释标记,并提取干扰区,土壤侵蚀区的实际面积和水土保持设施等信息。当前我国对于此项技术的应用主要是监测水土保持领域的生产项目建设。
(四)水土保持监督执法
水土保持监督涉及的方面很广泛,包含的工作内容也多,做好监督工作对于整体工作质量的提升是很好的保证。运用此项技术可以实现高精度的影像调查,同时结合地面实施的现场监管,进而管理好水土保持工作的防治措施还有扰动情况,确保这两个项目都是符合要求的。无人机依托自身所具有的全方位视角,再结合遥感控制能够快速获得所需要的影像资料,实现高效的监管。此外,在明确了实地和影像之间的解译标志之后可利用人机交互或者是面向对象分类方法获得防治责任划分的示意图,这样可以更好地开展监管工作,确保执法的准确。
(五)水土保持设施验收评估
对于点型、线型类的建设项目作具体评估时,其中的重点评估区域可以利用无人机遥感这一技术进行抽查,抽查内容包括防治措施的具体情况,是否顺利进行以及取得的效果;防治责任范围是否明确,林草植被覆盖以及恢复率等,这些都是比较重要的防治指标。
点建设项目主要需要对以下容易产生污染和废弃物的领域进行评估:火力发电厂的灰场,水利工程的借用场地,弃土场和废渣场以及矿山的陨石山(田地)。建设中包含需要通过无人区以及山区等对于人工和时间消耗较长的项目类型,此时可充分发挥无人机优势,借助无人机高效地工作特点,针对这些地区的水土保持情况快速进行核查。评估道路上的关键控制点,如弃土(石塊,矿渣)场,土(石)场,临时道路,跨河(沟)道路,中长隧道和管理站。通过对重点部分的核查和反馈,及时、快速的得到结果。使用无人机获得偏远地区项目图像资料,查验在实施相应的水土保持措施后是否取得相应成果,这样的工作手段极大的压缩了验收时常,且无其他不良因素影响,实现了验收工作的标准化与程序化,验收成果更加真实可靠。
三、结束语
结合文章所分析的内容,无人机遥感技术因其自身所特有的特点被各行各业应用于实际工作中,水土保持监测工作内容多且复杂,若能应用此项技术则可以帮助水土保持检测工作更好地获取所需数据,促进编制工作的开展,做好动态监测并助力监督工作顺利进行等。此外,结合无人机所具备的各项优势,可知其未来在我国水土保持监测工作中的应用有着很好的应用前景。
参考文献:
[1]胡遵仁.水土保持监测中无人机遥感技术的应用研究[J].资源节约与环保,2018,No.200(7):129.
[2]苗中在.无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用[J].中国公路,2018,No.519(11):136-137.
(作者单位:昆明龙慧工程设计咨询有限公司)