無人機技術(shù)在水土保持設(shè)施驗收中的應用

曾慧 惠雪源

摘要：在水土保持工作中，水土保持設(shè)施驗收占據(jù)著重要的地位。水土保持設(shè)施驗收可以評估水土保持工作質(zhì)量的高低，也有利于相關(guān)管理部門對其進行監(jiān)督管理。目前，水土保持設(shè)施驗收工作存在著一些問題，如效果差、精確度低、步驟復雜、時間較長等等。但是，隨著科技的進步，無人機應用到了各種領(lǐng)域中，在水土保持領(lǐng)域上也發(fā)揮了重大的作用。本文主要討論了在水土保持設(shè)施驗收中，將傳統(tǒng)方法與無人機方法進行綜合對比并分析了無人機技術(shù)是如何應用到水土保持設(shè)施驗收工作中的，旨在為我國水土保持工作順利推進提供相應的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：無人機技術(shù)；水土保持；設(shè)施驗收；應用

引言：

水土保持工作在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會起到很重要的作用，水土保持工作是對環(huán)境和后代子孫負責任的工作，同時也是關(guān)系到人們切身生活的工作。在水土保持工作中對于水土保持設(shè)施驗收環(huán)節(jié)就顯得尤為重要，它是對水土保持工作效果的直觀反映，對于有關(guān)部門對水土保持工作效果的監(jiān)督起到了指導作用。傳統(tǒng)的水土保持設(shè)施驗收驗收方式不僅效率低下，而且存在著很大的誤差。這對于現(xiàn)代化社會高效率高品質(zhì)的要求相背離。因此水土保持設(shè)施驗收工作急需更加專業(yè)準確的方法。隨著科技發(fā)展，無人機技術(shù)因為其設(shè)備體積小、科技含量高、效率高等特點逐漸在水土保持設(shè)施驗收環(huán)節(jié)中逐步應用并推廣開來。本文將對于傳統(tǒng)驗收和無人機驗收進行論述，總結(jié)二者的各自特點，以便指導其在實際驗收工作中的應用。

1.水土保持設(shè)施驗收的傳統(tǒng)方法

在傳統(tǒng)的水土保持驗收工作中，普遍用的方法是以普查為主要手段，中間穿插抽查。普查也就是針對全國的水土保持設(shè)施進行檢查和驗收，普查要符合相關(guān)法律的規(guī)定，對單項工程的數(shù)據(jù)進行著重的收集、分析和評價。將核準的水土保持方案、變更規(guī)劃以及未來規(guī)劃進行全方面的比對，分析水土保持的實施范圍、水土保持的工程手段、植被手段、應急手段和水土保持六大防治指標是否得到了切實有效的執(zhí)行。與此同時，將收集的數(shù)據(jù)和實際情況結(jié)合分析核實擾動土地整治率，水土流失治理總效果、水土流失控制比、攔渣率、草木綠植恢復率、植被覆蓋率等指標是否達到了相應的標準，通過與審核的六個指標比對分析，判斷是否符合批復標準，相關(guān)的操作是否嚴格按照國家法律規(guī)定執(zhí)行。

2.水土保持設(shè)施驗收的無人機方法

無人機技術(shù)在水土保持設(shè)施驗收的工作形式主要是無人機對于工作區(qū)域的低空航拍，通過對于航拍數(shù)據(jù)的各種處理，人們可以建立起區(qū)域內(nèi)各種信息的可視化模型，以便直觀分析。無人機技術(shù)在水土保持工作中的應用使水土保持驗收工作朝著更加專業(yè)化規(guī)范化發(fā)展。

2.1獲取影像資料

首先，要結(jié)合水土保持工作全局目標和設(shè)施驗收標準，規(guī)劃無人機的工作范圍和航行軌跡，將無人機的飛行高度控制在較低的范圍，收集的影像資料要有針對性，保持影像的高精度，收集到的數(shù)據(jù)要進行高質(zhì)量的整合分析。

2.2生成矢量化遙測數(shù)據(jù)

矢量化數(shù)據(jù)是對無人機航拍等手段采集的的影像數(shù)據(jù)資料進行矢量化處理，利用計算機專業(yè)軟件對于影像數(shù)據(jù)的分析最終合成三種數(shù)據(jù)模型即：正射影像、DMS數(shù)字地表模型、三維點云數(shù)據(jù)等。正射影像是具有正射投影性質(zhì)的遙感圖像，它是無人機對水土保持區(qū)域的正射航拍資料，可以對驗收區(qū)域的等高線進行繪制并且確定覆蓋區(qū)域；DMS數(shù)字地表模型具有數(shù)字化、可視化、三維化、智慧化、可交互等特點，對于區(qū)域內(nèi)的定性地貌狀況的數(shù)據(jù)表達較為準確直觀，可以體現(xiàn)很多細節(jié)。可以很好的全方位記錄當?shù)氐匦涡畔?。三維點云數(shù)據(jù)就是對水土保持區(qū)域的無人機航拍數(shù)據(jù)進性三維點云處理，相比于以往的二維數(shù)據(jù)，他可以對區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進行三維生成，可以直觀地反映區(qū)域內(nèi)水土流失工作效果和狀況。

2.3獲取指標信息

嚴格確定水土保持工作的范圍，規(guī)劃重點防治區(qū)域，保證區(qū)域內(nèi)的設(shè)施完好，各項指標均符合要求。對于相關(guān)的數(shù)據(jù)要進行精準的測量和計算。

3.無人機方法與傳統(tǒng)方法相比較在水土保持驗收中的優(yōu)點

3.1與傳統(tǒng)方法相比較具有局部信息采集作業(yè)高效便捷的優(yōu)點

在水土保持設(shè)施驗收工作中融合無人機技術(shù)，其效率高、速度快、治療高等特點，在某種意義上完全克服了傳統(tǒng)驗收方式的缺陷。航拍設(shè)備可以方便快捷地安裝在無人機上，在惡劣的地理環(huán)境之下，它可以完成傳統(tǒng)方法難以完成的工作，并且能保證質(zhì)量和效率。另外，無人機可以不間斷的工作，收集到的數(shù)據(jù)具有客觀性、真實性。利用無人機技術(shù)收集到的數(shù)據(jù)從精準度、影響的質(zhì)量以及信息的傳遞速度方面，都是傳統(tǒng)驗收方法無法比擬的，尤其在收集和整理局部信息時，無人機的優(yōu)勢就更加明顯。

3.2與傳統(tǒng)方法相比較具有指標數(shù)據(jù)準確且可靠性較強的優(yōu)點

與傳統(tǒng)水土保持驗收相比，無人機水土保持驗收方式具有明顯的優(yōu)勢。這種優(yōu)勢在小型水土保持工作中差異不是很明顯，但是在大型水土保持工作中，無人機的優(yōu)勢便體現(xiàn)出來，無人機可以快速、大面積、多方面、多維度、準確的測量區(qū)域數(shù)據(jù)，再結(jié)合計算機對數(shù)據(jù)進行處理，便可以全方位、寬領(lǐng)域、多層次的全面掌握水土保持工作情況。有了無人機的精準數(shù)據(jù)報告，再結(jié)合工作人員的數(shù)據(jù)分析和實地考察，就能極大地提高數(shù)據(jù)的可靠程度。有了這些工作成果，工作人員便可以放心大膽的對水土保持狀況進行評估并且能及時對于非正常狀況做出快速反應，避免了不必要的損失。

3.3與傳統(tǒng)方法相比較具有數(shù)據(jù)分析結(jié)果滿足驗收需求的優(yōu)點

相比于傳統(tǒng)的水土保持設(shè)備驗收方法，無人機技術(shù)依靠全自動的工作方式，以更加高效的手段完成更多的工作。無人機技術(shù)應用了先進的后臺處理軟件工具，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和分析的高效性和專業(yè)性，其強大的信息整合功能，可以很好地完成多個階段信息的歸納和整體模型的設(shè)計，這種工作方式有利于對比不同時期水土保持工作的完成進度以及環(huán)境治理效果，讓水土保持工作有了強有力的技術(shù)支撐，特別是其獲取的影響和資料的準確度遠遠高于傳統(tǒng)方式，這就為水土保持社會驗收工作相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和分析提供了非常便捷的條件，使水土保持設(shè)施驗收工作順利有效地完成。

4.無人機技術(shù)在水土保持設(shè)施驗收中應用效果

在傳統(tǒng)的水土保持設(shè)施驗收工作中，由于地勢復雜多變，機器不能無法拍到較為全面的影響、工作人員的人身安全難以保證、工作范圍受到諸多束縛、準確性有待考察、數(shù)據(jù)分析不夠全面。將無人機技術(shù)與水土保持設(shè)施驗收工作相結(jié)合，彌補了上述傳統(tǒng)方式中的不足。無人機上安裝了先進的軟件，二者相互配合，極大提高了工作的效率和質(zhì)量。取得成效顯而易見并會在今后驗收工作之中得到普及。

結(jié)語：

由于無人機技術(shù)方便快捷高效的優(yōu)點，在以后在水土保持設(shè)施驗收環(huán)節(jié)的必將被更加廣泛的應用。其航拍數(shù)據(jù)再結(jié)合后期及鉆機數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行處理，必將提高驗收的效率和準確度、可信度。無人機技術(shù)將為我國建設(shè)資源節(jié)約環(huán)境友好型社會提供強大的技術(shù)支持，將使我國的建設(shè)更加完善。

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（作者單位：海南河川水利工程咨詢有限公司）