基于无人机遥感技术的水土保持工程分析

基于无人机遥感技术的水土保持工程分析

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传统水土保持监测技术的不足

传统水土保持检测技术主要是依赖于人工调研的方式，并没有将信息技术引进到监测的过程中，因此监测结果对人的依赖性较大。人工采集数据，数据传输的速率较低，数据处理速度较慢，且不能够形成动态监测图像，不利于帮助人们判断水土保持现状。无人机遥感技术的引进能够改善水土保持监测的自动化程度，无人机遥感技术逐渐从试验阶段过渡到使用阶段，但仍存在一些不完善的地方，并没有形成完整的检测体系，尽管如此，其一定程度上还是可以改善传统人工水土保持监测自动化程度较差的现象。4无人机遥感技术在水土保持工程中的具体应用

4.1无人机遥感技术在方案编制中的应用

水土保持的领域有非常丰富的水土流失预防和治理办法，比如工程措施、蓄水保土措施、生物措施等都需要严格的方案编制。工程措施指在施工建设中水土资源科学保护和利用有关的工程措施，在这些工程的实施中要想保证措施的充分发挥基本上将工程分成点状或者线状进行。线状工程多涉及公路、铁路和天然气管道的建设，这些线路长、格局大的工程建设让水土保持的方案编制工作有一定的难度。但在无人机遥感技术的应用下仅利用少量的工作人员就可以在非常短的时间里完成整个区域水土流失的信息数据获取任务。从水土流失到地表地形、地貌都可以为水土保持方案编制工作提供充足有效的信息支撑。不仅如此，无人机遥感技术还能根据信息汇总的数据建立三维的模拟图，场景地形一览无余，方便相关人员进行项目实践和方案预测，方便探寻水土保持的工程问题，以便更好地做好水土保持预防和质量的规划工作。由此可见，将无人机遥感技术应用在方案编制中，其实是有百利而无一害的，先进的无人机遥感技术让档案编制工作变得信息化、智能化，让水土保持本身变得科技能量倍增。

4.2影像数据处理

目前用于无人机遥测影像的处理软件较多，本研究选取在水土保持领域使用较为广泛的瑞士的Pix4Dmapper、俄罗斯的PhotoScan及中国深圳的PixelMosaic三款航拍处理软件，这些软件自动化程度高且处理流程简单，无须专业培训即可快速上手，大大降低了在数据处理环节上的人员要求。其中，PhotoScan软件数据处理流程为:形成照片阵列，软件自动搜索照片中的同名像点，并进行匹配，同时估算每张照片拍摄时相机的视角，并对相机参数进行校正;基于估测出的相机位置和照片，建立密集点云;基于密集点云或者是稀疏点云重建三维多边形网格，基于该网格可进一步生成纹理。Pixel-Mosaic数据处理工作流程为:添加影像，正射投影拼图处理，正射校正拼图处理，三维重建处理，根据精度需要设置控制点数量。Pix4Dmapper数据处理操作更为简便，一键式进行初步处理、空三加密、数字表面模型和正射影像图处理，处理完成后通过像控点编辑器进行校正。本研究分别应用上述3款软件进行影像数据处理，建立三维数据模型提取监测数据，最后对成果精度进行对比分析。结束语

随着信息技术的发展，无人机遥感技术在水土保持领域中的应用已经成为必然趋势，无人机遥感技术能够克服传统技术的缺点，实现高精度、高效率、高清晰度的数据信息收集，并可以实现全面、系统、连续的水土保持监测。相关人员应当在了解其特点的前提下，针对不同项目选择合适的监测方法。在典型小流域综合整治设计、方案编制、水土保持动态监测、监督检查、水土保持验收评估等方面可以选择无人机遥感技术，不断提升数据检测的准确性、科学性。无人机遥感技术目前尚在前期的推广应用阶段，仍存在着不足和需要进一步完善的地方，需要进一步加强该技术的创新研究，不断提升技术水平和应用范围。参考文献[1]石芬芬,田魏龙,万佳蕾.无人机遥感技术在江西省生产建设项目水土保持监管中的应用[J].亚热带水土保持,2019,31(04):65-67.[2]刘佳,贺尧.无人机遥感技术在水土保持方案编制工作中的应用[J].资源信息与工程,2019,34(06):69-71+74.[3]屈明明.无人机遥感技术在水土保持方案编制工作中的应用[J].长江技术经济,2019,