无人机遥感监测在水土保持监测中的应用

赵俊喜

摘 要：经济的快速发展不应以牺牲生态环境为代价，我国将生态环境保护作为经济发展的根本点和立足点，持续加强对于生态环境的保护投入，为我国营造良好的生态环境而努力。水土保持是生态环境保护中的重点也是难点，长期以来我国由于滥砍滥伐导致的水土流失严重进而导致了严重的生态灾难。我们应当积极做好水土保持工作，通过使用无人机遥感技术加强对于水土保持的持续监测，实现对于生态环境的保护。本文在分析无人机遥感监测技术特点的基础上对如何做好无人机遥感监测技术在水土保持监测保护中的应用进行分析阐述。

关键词：无人机遥感监测技术；水土保持；监测

中图分类号：V279 文献标志码：A

0 前言

水土保持工作是一项长期而艰巨的任务。长期以来我国由于缺乏对于水土流失严重性的认识加之滥砍滥伐严重从而导致水土流失较为严重，尤其是在北方地区水土流失所导致的生态灾难逐渐显现。做好对于环境水土保持状况的持续监控从而针对水土流失的现状采取针对性的措施是水土保持工作的重点也是难点。通过借助无人机遥感监测技术滞空时间长、监控面积大等的特点能够实现对于大区域面积内水土流失状况的总体把控，无人机遥感监测技术相较于传统的水土保持监控技术耗时时间短、成本低且监测效果好，适合于大范围区域内水土保持监测。

1 无人机遥感监测技术的特点

无人机遥感监测技术通过利用先进的无人机为空中平台并在其上搭载各种先进的遥感传感器和通信技术、GPS差分定位设备等。无人机遥感监测技术能够通过无人机的快速机动能力通过遥感传感器所获得的各项遥感数据并通过计算机来处理各类繁复的传感器信息，并按照一定的精度要求制作成图像。无人机飞行器具有结构简单、使用成本低、巡航距离远等的特点。相较于传统的卫星遥感监测技术，无人机遥感监测技术在水土保持监测方面更加精细，能够与卫星遥感监测技术形成良好的互补。无人机遥感监测技术采用无人机作为搭载平台不受场地限制，由于无人机起飞距离较短且对于起飞场地的要求较低，能够在操场、公路或是其他一些较为开阔的场地或是平坦的地面上进行起飞或是降落，加之无人机的重量轻、体积小能够优于有人遥感监测技术实现快速转场。加之无人机遥感监测技术在水土保持监测过程中可以遥控无人机进行较低高度的飞行，从而使得无人机遥感监测技术在水土保持监测上能够获得比卫星遥感监测更高的图片分辨率与分辨精度。无人机遥感监测技术在水土保持监测中所获得的高分辨率图片能够方便工作人员在较小的空间尺度上观察地表的细节变化，同时使得遥感人员进行大比例尺遥感制图以及人为活动对环境所造成的影响进行监控成为了现实。无人机遥感监测技术在水土保持监测中能够与卫星遥感监测形成良好的互补，在一些卫星遥感拍摄盲区可以通过无人机遥感监测技术实现对于水土保持的良好拍摄，同时无人机遥感监测技术在水土保持监测上能够适用于一些有人飞机所不宜执行的任务。

2 积极做好无人机遥感监测技术在水土保持监测的应用

我国是世界上水土流失较为严重的国家之一，由于我国独特的自然环境与地理结构造成了我国各地降水分布的不均匀，加之在过去相当长的一段时间内我国由于缺乏对于植被的保护所导致的滥砍滥伐问题较为严重致使我国水土流失问题持续存在且持续恶化。做好水土保持的监测，并在此基础上制定合理的水土保持策略是减少水土流失的重要举措之一，但是在过去相当长的一段时间内，由于受到各种因素的困扰导致了遥感监测工作无法取得良好的效果。对管辖区域进行调查这一方式应用时间长，但是其所覆盖的范围较小且监测的精确度容易受到人为因素的影响。随着科学技术的进步和发展，借助于无人机这一优秀的空中平台所发展起来的遥感监测技术在水土保持监测中逐渐成为了主流发展趋势。无人机结构简单、耗费成本较低且具有良好的场地适应性能够在多种复杂地域条件下进行水土保持监测作业，能够与卫星遥感监测技术形成良好的互补。

当前无人机技术获得长足的发展，不论是无人机的滞空时间还是定位和操控性都有着良好的发展，通过使用无人机遥感监测技术能够实现大范围高精度的水土保持监测。在对于区域水土流失状况进行调查的过程中无人机遥感监测技术所具有的高精度图像数据能够对土壤侵蚀过程详实的展现出来。土壤侵蚀的过程极为复杂，受多种自然和人为因素的影响，且不同的土壤侵蚀类型影响因子也不尽相同，对于水土保持监测来说，应当积极将土壤侵蚀常规监测方式与遥感监测技术相结合实现对于水土保持大范围、高精度的监测。借助于无人机这一优秀的平台可以在低空、低速的情况下对研究区域进行拍摄，并借助于计算机来精确计算与绘制出各区的界限。无

人机遥感监测技术在水土保持监测中的应用所获得的各种高精度监测数据能够对所监测区域内的各种植物覆盖范围以及土地的利用情况进行详细的绘制与分析。在对遥感监测数据的处理上通过DEM数据分析结合坡度信息与综合土壤侵蚀分类标准、侵蚀方程等用以得到无人机遥感监测范围内的水土流失状况、强度以及分布情况。依据无人机遥感监测技术在水土保持监测中所获得的数据能够补充和完善基于GIS系统所建立起的区域范围水土流失本底数据库，为绘制与计算区域内水土侵蚀类型、侵蚀强度以及区域内地形、植被分布、水土流失管理等土壤侵蚀因子的属性提供了良好的数据支撑。依托无人机遥感监测技术在水土保持监测中所获得的细致、详实而全面的数据能够为区域水土流失治理、水土保持规划等的决策提供详实的数据支撑。

无人机遥感监测技术能够以较低的成本进行长时间、大范围区域水土流失状况的监测，同时详细的数据也有助于计算绘制土壤侵蚀影响因子，为GIS分析研究范围内的水土流失奠定了良好的基础。此外，借助于无人机遥感监测技术所获得的水土流失数据也能够得到良好的信息共享和应用。通过无人机遥感监测技术所获得的拍摄影像再结合项目区域内的相关布置图能够精确地计算与绘制出各个边区的界限，通过所设置的标识能够在无人机遥感监测技术所获得的水土流失區域信息中对监测区域内的植物覆盖范围以及监测区域内的土地利用情况进行详细的划分。在完成了对于监测区域内的数据采集后通过DEM分析技术与坡度信息来对土壤进行侵蚀进行科学的分类划分。在水土保持方面相关工作人员可以同样的根据图像进行分析计算出项目区域的工程和植被覆盖的面积，并在分析数据上加设解释标识实现对监测区域植被覆盖率的详细分析。在对无人机遥感监测技术水土保持监测数据的分析上还能够借助于DEM的成果来对相关区域的大比例尺地形图进行更新，通过建模分析用虚拟漫游技术和客观真实的现象来展现出相关项目的实际状况或是监测区域内植被的实际覆盖状况，从而为水土保持策略规划的制定提供良好的数据参考。

结语

水土保持是我国生态环境保护中的重要组成部分之一，应当积极加大在水土保持上的投入，积极将无人机遥感监测技术应用在水土保持监测中，将无人机遥感监测技术与卫星遥感监测技术相结合实现对水土流失状况的大区域、高精度的动态监控。

参考文献

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