无人机在水土保持工作中的应用

赵欣

新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站 乌鲁木齐市 830000

摘要：随着科技的进步，出现了水土保持工作的许多先进技术，无人机技术具有反应速度快、分辨率高、自动化和便携带等优势，能够快速的完成空间遥感信息的获取、处理和分析，在水土保持工作改革过程中，无人机技术具有非常广阔的发展前景，因此研究水土保持中无人机技术的应用意义重大。

关键词：水土保持；无人机技术；应用

1、无人机技术概述

无人机技术是在空中平台的基础上，通过遥感传感器接收信息，并完成对数据信息的处理、建模和应用，具有高度的自动化和智能化特点，而且成本低、风险小、分辨率高、时效性高，就算出现不可靠因素安全事故也不会给企业工作管理人员的安全问题造成威胁，因此在地质勘查、建筑、电力、水利和水土保持领域都得到了较为广泛的应用。

2、无人机在水土保持工作中的重要优势
　　2.1节约工作成本
　　应用无人机进行数据采集，无需要投入大量的物力、财务和人力，只需要将调查路线预制好，调整好无人机上的高清设备和数据网络，在地面上的工作人员对无人机进行操控即可实现目标路线的高清拍摄，形成图像数据和点云数据，即时传回控制中心。这种调研方法节省了较大的开支，调研成本较低。
　　2.2使用方便，操作简单
　　无人机小巧灵活，应用方便，操作简单，场地无要求。机上配备的雷达设备可排除障碍采集地表数据，能够低空飞行，狭窄地带飞行，数据通过无线网络即时传回，使水土保持调研既全面又具体，还能直观观察地表画面，表现出传统调研方法所不具备的机动灵活性。
　　2.3数据精确，图像清晰
　　无人机小巧灵活，可以实现近地面飞行和低空飞行，成像设备也具有较高的精度和清晰度，遥感技术达到分米级或厘米级的优势得到有效的发挥，使水土保持的效果狭小范围内也能体现出来。运用信息技术和数据处理技术，借助遥感影像数据，可以对航拍的任何地点实现三维影像，从而提高了调研数据的精度。
3、无人机在水土保持中的应用

3.1水土保持方案的编制

关于水土保持方案的编制来说；水土保持工作非常重要起来，尤其是随着社会的快速发展，越来越多的项目在建设过程中对项目区域概况介绍，取土场、弃渣场的选址以及使用设施等方面提出了更高的要求，这就要求在编制水土保持方案之前要做好充分的现场勘察工作。水保工作在传统的现场勘察过程中有关地形图和工程图纸都是打印出来，所用的方法来解决。然后根据图纸来现场勘察，这种方式不仅工作量大、难度较大，而且主观性较强，较难保证现场勘察的准确性。而利用无人机技术结合现场勘察就可以通过遥感影像以及对数据的分析，更快速准确的掌握项目区域的地形地貌及水土流失、水土保持情况，进行建模，然后可以根据中国水土方案进行编制的原则，合理的确定各个位置比如：取土场、弃渣场等，并且在水土保持设计完成系统工程研究工作。

3.2水土保持监测

在水土保持，水和水土保持监测是非常重要的一部分，对于预防和治理水土流失，引导起着重要的作用，在传统的水土保持健康监测管理工作中，主要调查监控使用水土保持监测方法，监测和地面视察监视多个，主要是可以通过研究人工现场查看的方式，结合学生简单的测量和定位来进行分析预测，，受到人为因素的干扰会容易影响操作，尤其是对于一些比较复杂特殊的区域，获取数据难度较大，精确性、时效性和完整性都难以保证。而无人机在体型、监测范围和受限等方面具有非常明显的优势，可以实施区域内的动态监测。

3.3水土保持监管

水土保持监管工作能够及时的了解项目对水土环境的影响，在传统水土环境保持监管工作中，多亏了现场检查的仿真的方式，根据水土保持监测单位所提供的图纸和相关资料对水土保持各项措施的落实和治理效果进行判断，有关检测监督和管理工作未能实现实时效性、快速高效实现。无人机在监管方面不仅能够及时的监控水土保持的信息，还能够有效规避人为因素的影响。

3.4水土保持验收评估

关于验收评估工作在水土保持重中之重要，对水土流失防治效果的有着直接的影响，重要环节，通过验收评估能够及时的发现其中存在的问题并根据问题给出相应的处理意见。传统的验收评估不仅需要耗费大量的时间和精力，也无法保证结果的准确性，因此通过无人机技术不仅能够快速获得数据，还能够将其与标准数据进行比对，从而保证水土验收评估的质量。

3.5水土保持规划

一般情况下，外业调查是水土保持发展规划的常用方式，随着时代的发展对水土保持规划的信息化和精准化提出了更高的要求，所以将无人机技术作为外业调查的手段不仅能够提高获取数据的精度和效率，而且成本方面，实时性方面和全面性方面都有着较为明显的优势，将其应用在水土保持规划工作中能够为水土流失保护工作提供可靠指导，促进水土资源的合理利用[5]。
4、水土保持中无人机技术应用的限制因素

4.1技术要求

在水土保持中，无人机需要适应复杂的外业工作环境，而且影响范围较大，因此对于无人机的基本结构要选择小微型规格，能够满足方便拆装、续航时间长、自动规划飞行航线和自动返航等要求，例如Avian华鹰无人机虽然飞行面积和数据精度方面更具优势，但是由于对场地条件要求苛刻，还是DJ Inspire1无人机更加适合。

4.2前期成本

虽然在水土保持中应用无人机技术具有非常多的优势，但是前期需要投入的成本，除了包括无人机系统费用之外，电池和配套电池的价格也较高，而且每套电池的使用寿命一般在5年左右，因此每次飞行都要损耗一些电池成本，因此前期需要承担一定的压力。

4.3环境要求

在水土保持中应用无人机技术对环境有一定的要求，首先，无人机在作业过程中要具备适合无人机的起落点，有关无人机优势是在操作人员有限在能力内，能够延长人员行走的路程；其次，远离人群的无人机轻松的飞行达到目的地；再次，必须要确保10米范围内没有影响飞行安全和飞行视线的障碍物；最后，必须要考虑天气问题，如突发天气恶劣环境会严重影响无人机的作业效果以及数据性，所以为了避免发生安全事故，尽量不在雨天和风力较大的天气作业操作。
结语：总而言之，目前无人机技术的技术的不断发展和进步，在很多领域使用无人机技术的应用前景越来越广阔，还能在水土保持工作中，无人机技术的应用不仅提高了工作质量和效率,水传统的工作方法都存在一定的缺陷，影响了水土保持工作的效果，而无人机技术在水土保持工作中体现出了非常明显的优势，相关人员要加大研究力度，使其能够更好的服务于水土保持社会工作。
参考文献：

[1]张瑜,李兴隆,罗道银等.无人机技术在水土保持设施验收中的应用[J].河南水利与南水北调,2018,47(11):85-86.

[2]陈宇,付贵增,凌峰等.无人机技术在水土保持中的应用现状与展望[J].海河水利,2018,(03):61-63.

[3]张戈.无人机技术在水土保持工作中的应用研究[J].建材发展导向（下）,2020,18(01):200.

　　[4]赵俊华,朱艳华.无人机遥感在水土保持领域的应用[J].人民长江,2017,48(12).

[5]徐宏万,廖凯涛,张春杰.无人机遥测技术在水土保持规划项目工作中的应用[J].珠江水运,2017,No.448(24):74-75.