周津
四川国之美工程设计有限公司 610094
摘要：水土流失是十分严重的环境问题，会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重点内容，而水土流失成因比较复杂，并且不同区域水土流失的差异较大，因此，要求加强水土流失监测，为水土保持治理提供可靠依据。在水土流失监测中，卫星遥感技术的应用优势明显，能够对水土流失实际情况进行详细监测，而通过将遥感影像技术与无人机技术进行有效结合，可弥补遥感影像技术的不足，提升水土流失监测的高效性。因此，亟需对无人机遥感技术在水土流失监测中的应用要点进行深入研究
关键词：无人机遥感技术；水土保持；应用措施
引言
水土保持工程是基于水土流失的问题展开的，而水土流失基本上由自然或者人为的因素引起，所以水土保持的预防和治理其实是一项复杂又长期的系统工程。水土保持工程的有效应用可以改善生态环境，降低或者避免生态灾害产生的不良发展影响，在区域经济、区域社会稳定等各个方面都有非常重要的作用。而无人机遥感技术的产生为水土保持工程的利用创造了新的技术动力，让水土保持创造的经济和质量实现了全面、协调的发展。
1无人机低空遥感监测技术
无人机低空遥感监测技术应用在水土保持监测工作中，主要是利用无人机在目标区域内飞行并航拍获取低空范围内的地面影像数据，以遥感技术进行数据传输，结合配备的后台处理软件完成数据处理和分析建模，进而完成相应的数据分析对比工作。无人机低空遥感监测能够实时获取项目区影像，且影像分辨率基金项目中央级公益性研究院所基本科研业务费专项(HKY－JBYW－2017－12)高，通过后期影像拼接处理，可以直接提取工程的进展情况、水土流失防治情况，以及监测所需的长度和面积数据，可以分析不同施工阶段的无人机低空遥感监测数据，间接计算监测所需的体积数据，作为水土保持监测季度报告和总结报告编制的基础依据。此外，还可以通过CAD、GIS等软件制图，制作水土流失防治责任范围图、扰动土地面积图、水土保持措施分布图、林草覆盖面积图等监测成果图件，提高水土保持监测实施的效率和自动化程度。
2?无人机遥感技术特点
无人机遥感技术就是借助无人机低俗飞行，然后收集地表上各类数据信息，并通过对数据进行处理分析，形成三维图像。无人机遥感技术主要具有以下特点。首先是精度高，无人机在进行数据收集的时候，飞行高度一般为50~1000m，拍摄的精度为0.1~0.5m；其次是无人机遥感技术数据采集成本低，可操作性强，无人机遥感技术在使用的时候具有较高的灵活性，身形矫健，不受天气等因素的制约，且拍摄设备早教较低；第三，无人机遥感技术进行数据收集具有较大的安全性，与人工数据采集相比，无人机遥感技术不需要另外搭设特定的升降平台，人工操作简便，能够在不同的温度环境下进行作业，具有较高的安全性；最后无人机遥感技术拍摄角度广，分别率高。无人机遥感技术在进行各类数据收集的过程中，除了能够收集平面的数据信息，同时还具备对竖向、斜向的拍摄能力，能够对复杂结构通过拍摄收集高精度的数据信息，解决了复杂结构相互覆盖影响的问题，能够提供更加全面的信息，信息的精确度和准确度都较高。
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
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