胡遵仁
(昆明龙慧工程设计咨询有限公司 云南昆明 650033)
水土保持监测工作的开展,是围绕土壤侵蚀以及治理开展,利用地面监测技术和遥感解译技术等,在坡面以及小流域等布置监测点位,收集侵蚀因子和类型等信息。应用无人机遥感技术,照比传统的方法,不仅能够实现定量监测,而且监测覆盖面广,监测成本低,有着积极作用。
早期,无人机遥感技术主要应用于军事领域,以无人机为平台,搭载传感器,获取遥感信息,使用计算机软件,对数据信息进行处理,结合工作需求,生成相应的成果。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。不过无人机遥感技术在水土保持监测中应用,还处于起步阶段,尚未形成统一的方法以及标准。
以云南玉溪市澄江至江川高速公路项目为例,路线起点桩号K0+000位于东南绕城高速(桩号K98+800)山冲新村附近。本工程总占地413.89hm2,其中永久占地320.57hm2,临时占地93.32hm2。现以此项目水土监测为背景,对无人机遥感技术的应用,作如下论述:
依据《水土保持监测技术规程》(SL277-2002)相关规定,主要监测内容如下:①水土流失影响因子。具体包括水文监测、气候因素监测、工程规划建设区域、土体扰动监测等。②水土流失状况以及危害监测。具体包括河流边坡监测和坝体斜坡监测等,通过监测明确水土流失范围和程度等。③水土流失防治以及效果监测。重点围绕水土保持治理项目建设规模以及长度、植被成活率、植被覆盖率等开展。
依据工程施工图纸以及地区地貌,制定无人机航拍监测计划,具体包括飞行路线和高度等。对于航测数据信息的处理,使用基于ERDAS的LPS选项,对遥感测量数据信息,进行相应的处理。LPS的应用,流程较为简便,按照软件操作程序,输入相关数据,便能够自动计算结果,提高了工作效率。首先,对数据信息进行预处理,包括清除异常航片和纠正错误操作。其次,整理相机参数和飞行高度等,形成POS数据。接着,录入LPS数据。通过创建工程、导入影像和内外方位。经过剔除同名点,生成三成果。最终,生成DEM成果,影像镶嵌。
水土流失动态变化监测:依据工程平面图和三维图形等,制定区域线,计算项目建设扰动位置的实际面积。对获得的原始数据信息,使用计算机进行翻译,获得植被覆盖率。通过分析DEM数据特征,依据评价标准,明确土壤侵蚀程度。采取插值法,对土石方堆放场地的控制点进行相应的处理,获得DEM,结合实际地貌特征,推算对放量。
水土保持措施监测:基于对原始数据信息的分析,计算水土保持植被栽植面积,进而评价水土保持覆盖程度。
水土保持效益监测:基于航拍数据,对水土流失治理率和植被覆盖率等指标,进行分析评价。除此之外,还能够对水土保持措施实施前后的效果进行对比,生成监测成果。通过建立数据库,计算工程验收结果。构建的三维模型,是基于GIS软件,集成DEM影像、水土保持措施3DS模型和工程项目3DS模型,发挥软件虚拟漫游功能,研究工程区域全貌[1]。
在水土监测中,应用无人机遥感技术,为了保证技术应用的效果,要做好数据采集的把控。对于遥感影像数据的获取,要从以下方面入手做好把控:①飞行规划设计。按照项目区域范围,根据测量成果精度要求,设计飞行计划。以地面标识,为测量控制点。对于标识数量的把控,要确保精度能够达到亚米级。使用GPS,收集控制点坐标。或者使用全站仪进行测量。除此之外,要设置解译标志,为后期影像分类提供相应的依据。②原始数据的获取。按照设计的路线,实施无人机飞行以及拍摄,获得遥感数据信息。③数据处理。对于数据的处理。若使用APP进行处理,首先,形成照片陈列,利用Photoscan,自动搜索同名像点,并且匹配,估算相机视角,校正相机参数。接着,根据相机位置以及遥感照片,建立密集点云。最后,构建三维多边形网格以及DEM。为了保证无人机遥感技术在水土监测中的应用效果,要从上述各个环节,做好严格的把控[2]。
综上所述,无人机遥感技术在水土监测中的应用,能够获得水土流失情况数据信息以及水土保持措施实施效果等,具体包括植被覆盖率和水土流失程度等,为水土流失治理工作的工作,提供完整的数据信息支持。