浅谈无人机遥感在水土保持领域的应用

马丽梅

（湖北省水利水电科学研究院 湖北武汉 430070）

引言

无人遥感技术，是指将遥感技术与无人飞机结合在一起，然后通过安装在无人机上面的传感器对数据进行采集，再通过信号的接受和传递设备将采集到的数据传输到计算机中进行数据加工，最后依靠计算机生成可供我们观察分析的三维图像。无人机相对于我们而言，可以到达我们不能到达的地方，让空间和距离的束缚消失，并且还具有远距离信息传递和记录的功能，目前在水土保持领域应用广泛。

1 技术的优势所在

1.1 使用成本低，工作效率高

在无人机进行作业之前，需要对路线进行设计和规划，然后依靠无人机操作人员对无人机进行遥感作业，无人机会按既定的轨迹进行飞行和数据采集。依靠自身携带的摄像机和信息采集传输设备，可以对需要采集的数据进行精确的采集，得到精准的点云数据。随着无人机产品的更新换代，目前大部分无人机具备自动检查功能，若在作业途中系统出现故障，则无人机可以自动返回原点，等待工作人员进行检测和维护。目前，一个工作人员使用一台无人机，在十二个小时之内可以对周围近三百五十平方千米的范围进行数据采集和观测，这样无疑可以大幅度提高水土保持调查的效率。

1.2 操作简单，灵活方便

无人机在20～30 分钟之内即可完成所有的准备工作，并且对于升降场地没有特殊要求，所以其操作十分便捷灵活。无人机上还会安装有雷达设备，在需要对森林内部等复杂地表进行数据采集时，由于摄像机无法穿过森林的遮挡，就需要使用雷达设备进行数据采集。数据采集完成后，使用装备的数据传输设备，将采集的数据第一时间传输给计算机端，保证数据的时效性和准确性。并且无人机体积比较小方便携带，在检测一些地形比较复杂的区域时，更能灵活地进行工作，保证数据采集的全面性和准确性。

1.3 数据更加精确

无人机一般是在低空中进行飞行和检测的，所以需要安装相应的倾斜数码照相设备，增加面积覆盖能力，使无人机采集到的影像可以保持在厘米级别，这样能够更加清楚的观测到水土流失情况、水土保持措施效果等。然后使用计算机软件对采集到的点云数据进行分析处理，得到观测对象的DEM 和三维影像数据，便于后期水土流失数据统计与分析，使水土保持调查数据的精确程度大幅提高。

2 实际应用分析

2.1 小流域的整治管理

根据小流域综合治理相关规范和实践经验，小流域治理前，必须要事前对流域内的土地利用、植被覆盖度以及水土保持情况进行缜密的调查。这些基础的数据若通过人工调查将耗费大量人力和时间，且人工调查获得的数据误差较大，因此，采用无人机遥感技术进行小流域现场调查已成为大势所趋。在无法获得地形图的情况下，可依靠无人机采集到的数据进行处理分析，得到地形的实际面貌和坡度信息，还可通过无人机拍摄处理后的影像获得流域内土地利用、植被覆盖、水土保持情况等信息。采用无人机遥感技术，可大幅地提高数据采集的准确性和数据采集效率，为之后的治理规划与设计工作提供有力的数据支撑。

2.2 水土流失动态监测

水土流失的动态监测，就是使用多种方法和技术手段，对目标区域的水土流失分布情况和水土保持情况进行动态的监测和管理。基于无人机遥感技术的高效和准确性，今后必然会成为天地一体化监测系统中的中坚力量。在自身的高精度和时效性的优势之下，无人机遥感技术能够更加迅速的得到待监测区域的土地利用、地形、水土流失、水土保持等情况。目前，无人机遥感技术主要应用于水土保持领域的生产建设项目水土流失监测、重点区水土流失监测、区域水土流失动态变化监测等。在重点区水土流失监测和区域水土流失动态变化监测中，技术人员可结合卫星影像对典型区域水土流失情况进行精细化的重点监测，一方面是对传统监测方法和卫星影像处理结果的对比验证，另一方面也提高了监测精度，为不同尺度水土流失动态监测技术提供了更多可能。

结语

总而言之，无人机遥感技术在今后必将更加广泛的应用于水土保持领域，这是水土保持行业适应科技发展更高要求的体现。在现在阶段，水土保持技术人员应对无人机遥感技术进行更加深入的分析，在全面掌握这项技术的基础上，利用无人机遥感技术集成了遥感、遥控、遥测、计算机等技术的特点，从流域治理、水土流失动态监测等方面出发，针对不同项目类型及业务领域进行不同的应用与探索，让无人机遥感技术发挥出更大的作用。