无人机遥感技术在水土保持中的应用探讨

　　摘要 水土保持是生态文明建设的重要组成部分，传统水土保持工作方法已不能满足新时代水土保持的需求。无人机遥感技术解决了传统水土保持工作中“看不了、看不全、效率低、精度差”等问题。本文总结了无人机遥感技术在水土保持方案编制、动态监测、监管、规划、验收评估等方面的具体应用，论述了该项技术在水土保持领域的重要性和发展前景。

　　关键词 无人机;遥感技术;水土保持;发展前景

　　无人驾驶飞机简称无人机(UAV)，是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空器[1]。无人机与遥感技术的结合，即无人机遥感技术(UAV-RS)，是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术和遥感应用技术等，实现快速获取空间遥感信息，并完成遥感数据采集、处理和分析的应用技术[1-2]。

　　水土资源是人类赖以生存的基础性资源。水土流失是我国重大的环境问题，严重的水土流失导致了各种严重的生态环境问题。

　　为了保护水土资源，必须加强水土保持工作。水土保持是发展的生命线，是生态文明建设的重要组成部分。由于水土流失的成因复杂、差异性明显，很难掌握不同区域水土流失变化规律，特别是开发建设项目引起的水土流失，导致水土保持工作的任务十分艰巨[3]。

　　随着航天航空技术的快速发展，高分卫星遥感影像为近几年来水土保持工作提供了重要的技术支撑。无人机遥感技术因其能很好地弥补卫星遥感的不足，而在水土保持工作中发挥了重要作用。特别是启动了生产建设项目水土保持“天地一体化”监管示范、国家水土保持重点治理工程“图斑精细化”管理示范以来，无人机遥感技术已被应用到水土保持工作的各个方面。无人机技术打开了水土保持工作的“天眼”，将水土保持工作推向更高的发展层次[4]。笔者梳理了UAV-RS技术在水土保持领域的具体应用现状，分析了该技术在水土保持中存在的问题，展望了该技术在水土保持中的发展前景。

　　1 UAV-RS的组成与优点

　　无人机遥感系统主要由飞行器平台、控制站、通信链路、遥感监测平台、实时监控平台、地面保障系统(含发射系统)、动态遥感监测决策支持系统和后期数据处理系统组成。无人机遥感系统最重要的飞行器平台由航空器平台、动力装置、导航飞控系统、电气系统、任务设备等组成。控制站通常由数据链路控制、飞行控制、载荷控制、载荷数据处理构成。通信链路由指挥与控制、空中交通管制、感知和规避3种链路组成。

　　无人机遥感技术具有自动化、智能化、成本低、风险小、移动性能高、高时效性、高分辨率、大比例尺、云层下成像等优点[2-5]，其获取的数据正逐步成为卫星遥感和地面遥感的有效补充手段而被广泛应用。

　　2 UAV-RS在水土保持中的应用

　　2.1 水土保持方案编制

　　随着国家改革向纵深推进，水土保持方案的编制进入了一个新的历史阶段，对项目区概况介绍、措施布设和取土场、弃渣场选址的合理性等方面的要求更高。因此，方案编制前期的现场调查、踏勘等工作非常重要。传统的现场调查主要是依据打印现状地形图和主体工程平面布置图，用数码相机、笔记本和测量工具进行现场踏勘，这种方法工作量大、数据获取难、主观性强。UAV-RS技术应用到水土保持方案编制现场踏勘中，编制人员可以通过无人机遥感影像和解译数据，在短时间内准确掌握建设项目区概况，确定项目按建设区的水土流失的防治责任范围，科学地设置水土保持分區、合理地布设水土保持防治工程措施、植物措施和临时措施。通过无人机遥感数据和三维软件建模，制作出项目区地形图和三维地图，依据方案编制中的限制性规定，确定项目取土场、弃土场和弃渣场等的位置，完成主体工程评价和水土保持防治措施的设计，最终达到恢复地貌的水土保持功能[5]。

　　推荐阅读：《中国水土保持》(月刊)创刊于1980年，是水利部主管、黄河水利委员会主办的对国内外公开发行的水土保持综合性科技期刊。

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