无人机技术在水土保持工作中的应用研究

张 戈

（河北省水利水电第二勘测设计研究院，河北 石家庄 050021）

无人机技术是基于空中平台，利用遥感传感器接收信息，获取需要的图像信息，其具备反应速度快、分辨率高、自动化和便携带等特征。在传统水土保持模式下，常常存在“看不全、效率低、精度差”等问题，严重影响了水土保持工作的开展，无法确保水土保持工作质量。因此，如何有效运用好无人机技术，如何提升水土保持工作质量，成为水土保持优化改革的重点。

1 无人机技术应用现状和问题分析

随着社会经济的发展，人们对生态环境的关注度越来越高，水土保持工作压力也随之提升。在“天地一体化”管理理念下，水土保持工作内容更加精细化，无人机技术也逐渐应用于水土保持工作中。相比传统水土保持方法而言，无人机的智能化、高效化特征非常适用于水土保持工作现状，不仅可以突破时间和空间的限制，还可以及时传输遥感图像信息，确保检测工作的安全性，进一步提升水土保持数据的科学性、完善性。根据当前现状来看，无人机技术在数据获取、数据数字化以及数据提取方面非常具有优势，将其应用于水土保持工作中，可以利用无人机技术进行影像拍摄，根据反馈的图像数据分析土地状况，如：土地长度、面积、体积、坡度、坡向和植被覆盖率等状况，提升水土保持工作的有效性。此外，无人机技术应用于水土保持工作仍然存在一些问题，如：无人机性能、系统以及影像处理技术等等，都需要进一步改善和优化，才能确保水土保持的质量。

2 无人机技术应用于水土保持工作中的策略

2.1 优化无人机的飞行性能

当前水土保持工作的无人机主要是固定翼、多旋翼和垂直起降固定翼，根据飞行速度和高度的不同，可以选择不同的机翼类型。例如，对于固定翼而言，虽然具有飞行速度快、时间长、以及航线技术稳定的优势，但是起飞和降落对场地环境要求比较严格，限制了应用范围。如果是山区丘陵地区，大部分区域都是狭窄、落差大，难以满足固定翼无人机的需求。对于多旋翼无人机而言，可以灵活控制、悬停起降，受场地限制非常小，但是控制距离有限，无法实现长距离控制，不适用于大面积水土保持作业。因此，在开展无人机水土保持作业时，需要综合利用多类型无人机，根据勘测地区的实际特征，科学选择无人机类型，这样不仅可以提升水土保持检测质量和效率，还可以发挥无人机的优势，优化水土保持检测数据的科学性。

2.2 飞行控制系统

控制系统是飞行的重要功能，是无人机的灵魂和精髓。根据当前现状来看，无人机控制系统将重点放置在限飞区域、低电量返航、避障功能以及失联返航等方面，更加强调飞行机飞行安全，忽视了航线规划和照相控制，导致无法全面应用于水土保持工作中，更无法展示无人机的应用价值。因此，为了提升无人机技术的应用效果，可以强化无人机技术的免相控技术和定时定点拍照技术，丰富无人机的自身的功能。通过这样的方式，在水土保持工作中，利用无人机技术对目标地区进行拍照监测，有效控制图像信息获取质量，这样不仅可以提升遥感图像的拍摄质量，为水土保持工作提供优质的数据信息，还可以优化无人机的控制功能。

2.3 丰富相机类型，提升数据精度

无人机技术获取的数据精度直接影响图像精度，所以丰富无人机相机类型，增添相机拍摄的可选择性，可以有效确保图像数据的质量。当前无人机大多采用单镜头拼接，其相机体积大、份量重，会影响无人机的正常运行，拍摄的图像也达不到预想效果。想要得到三维模型，必须采用多个单镜头拍摄，结合多航次和航线架构，拍摄出立体三维图像。这样不仅消耗了大量的人力物力，增加了成本，还会造成许多无效数据，影响工作效率。为了提升三维模型构建的效率，可以配置单镜头和多镜头结合相机的无人机。在水土保持工作中，图像的精度三维模型非常重要，可以将三镜头和五镜头进行结合，倾斜摄影拍照，构建出立体的三维模型。另一方面，当前无人机自带相机像素较低，通常以2000 万或1200 万像素为主，导致获取的图像数字信息模比较模糊，达不到图像精度和拍摄范围的两全。2.4 构建专业化无人机机型，提升应用效果

随着无人机技术的不断发展，专业性无人机技术需求越来越大。例如，拍摄行业更倾向于多旋翼无人机，而航测行业更需要固定翼和垂直起降固定翼无人机，这样多样化的需求不仅体现了市场需求的变化，也对无人机专业化提供了方向。因此，在水土保持工作中，为了提升无人机航测的质量，相关技术人员可以加强无人机飞行稳定性、航拍技术以及效果的优化，提升信息传输质量和数据分析功能，这样便可以更好地服务于水土保持工作。同时，飞行控制系统专业化也非常重要。

3 结语

总而言之，在信息技术快速发展的环境下，提升无人机技术的专业应用功能，可以为水土保持工作提供支撑和帮助。通过分析当前水土保持工作现状，总结出优化无人机飞行性能、优化控制系统、推动拍摄相机集成化等策略，有利于无人机技术更好地服务于水土保持工作，促进工作效率和质量的提高。