松遼水利委員會(huì) 松遼流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站

(吉林 長(zhǎng)春 130021)

無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)在水土保持監(jiān)管中的應(yīng)用

松遼水利委員會(huì) 松遼流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站

(吉林 長(zhǎng)春 130021)

水土保持；監(jiān)督管理；無(wú)人機(jī)；遙測(cè)；生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；松遼流域

從松遼流域水土保持監(jiān)督管理需求出發(fā)，在分析現(xiàn)有監(jiān)管技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，提出了更為快捷、全面、準(zhǔn)確的成果數(shù)據(jù)獲取方式，即無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于松遼流域大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目及國(guó)家級(jí)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，成果種類豐富，數(shù)據(jù)內(nèi)容可靠。列舉了各類項(xiàng)目的監(jiān)管指標(biāo)、過(guò)程及效果。無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)的應(yīng)用為松遼流域水土保持監(jiān)督管理工作提供了技術(shù)支持，提高了水土保持監(jiān)管信息化水平。

水土保持監(jiān)督管理是從防治水土流失、保護(hù)水土資源的可持續(xù)發(fā)展、維系良好生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā)，采取調(diào)查、監(jiān)測(cè)和評(píng)估等多種技術(shù)手段，對(duì)水土流失發(fā)生環(huán)境、發(fā)展態(tài)勢(shì)、危害強(qiáng)度和水土保持防治效果等開(kāi)展的綜合評(píng)價(jià)與管理。通過(guò)水土保持監(jiān)管，摸清水土流失類型、強(qiáng)度與分布特征、危害及其影響情況、發(fā)生發(fā)展規(guī)律、動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，對(duì)水土流失綜合治理和生態(tài)建設(shè)宏觀決策，以及科學(xué)、合理、系統(tǒng)地布設(shè)各項(xiàng)水土保持措施具有重要指導(dǎo)意義。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐加快，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)等人為擾動(dòng)不斷增加所帶來(lái)的水土流失危害、生態(tài)環(huán)境破壞程度日趨嚴(yán)重，給水土保持監(jiān)管提出了更高的要求。我國(guó)水土保持監(jiān)管在理論研究與實(shí)際工作中積累了多年的經(jīng)驗(yàn)，但目前的監(jiān)管技術(shù)方法外業(yè)工作周期過(guò)長(zhǎng)、獲取數(shù)據(jù)不全面、數(shù)據(jù)成果時(shí)效性較低，無(wú)法滿足未來(lái)監(jiān)管工作自動(dòng)化、快速化和信息化需求。近年來(lái)松遼流域在水土保持監(jiān)管新技術(shù)、新方法等方面進(jìn)行了積極的探索，通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)設(shè)備結(jié)合遙測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠大幅提高水土保持監(jiān)管數(shù)據(jù)的空間和時(shí)間精度，減輕外業(yè)調(diào)查工作強(qiáng)度，可有效地支撐今后的水土保持監(jiān)管工作。

1 無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

近年來(lái)水土保持相關(guān)科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，測(cè)量設(shè)備、相機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)備性能不斷提高，遙測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率提高，使得水土保持監(jiān)管技術(shù)方法逐步完善，基于衛(wèi)星影像的遙感調(diào)查成為實(shí)地調(diào)查和地面觀測(cè)的有效補(bǔ)充。但衛(wèi)星遙感影像的獲取受到衛(wèi)星運(yùn)行軌道的限制，無(wú)法在第一時(shí)間獲取所需影像，同時(shí)又受到天氣因素影響，特別是森林預(yù)防保護(hù)區(qū)和高海拔山區(qū)終年多云多霧，導(dǎo)致衛(wèi)星遙感成果影像優(yōu)品率不高。而無(wú)人機(jī)在獲取影像方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：無(wú)人機(jī)遙測(cè)設(shè)備應(yīng)用方式靈活，無(wú)需大面積起降場(chǎng)地；無(wú)人機(jī)攜帶方便，操作簡(jiǎn)單、安全可靠，連續(xù)作業(yè)能力強(qiáng)；無(wú)人機(jī)飛行高度普遍低于云層高度，可拍攝高重疊率、高精度、大比例尺影像，在局部信息獲取方面存在巨大優(yōu)勢(shì)。運(yùn)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展水土保持監(jiān)督管理工作，在系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)軟件支持下，監(jiān)管數(shù)據(jù)能夠全自動(dòng)、快速、高精度處理，實(shí)現(xiàn)航拍影像的快速拼接，精確生成正射影像、地形數(shù)據(jù)和三維點(diǎn)云模型，獲取水土保持監(jiān)管相關(guān)指標(biāo)成果。

1.1 自動(dòng)化處理

無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了影像獲取、數(shù)據(jù)處理全過(guò)程自動(dòng)化，并且精度更高。該系統(tǒng)的自動(dòng)化功能可讀取航拍影像EXIF信息參數(shù)，如相機(jī)型號(hào)、焦距、像主點(diǎn)等，同時(shí)識(shí)別相機(jī)鏡頭的徑向畸變差系數(shù)和切向畸變差系數(shù)，對(duì)航拍影像的畸變進(jìn)行自動(dòng)校正，為輸出高精度成果打下基礎(chǔ)。該系統(tǒng)無(wú)需任何飛行姿態(tài)信息，只需要航拍影像的地面GPS信息，即可進(jìn)行全自動(dòng)處理使飛機(jī)操控員能夠直接處理和查看結(jié)果，把原始航拍影像變成任何專業(yè)的GIS和RS軟件都能讀取的DOM和DEM數(shù)據(jù)。通過(guò)提供ArcGIS、ERDAS、SocetSet等可讀的輸出文件，能夠與攝影測(cè)量軟件進(jìn)行無(wú)縫集成。

1.2 成果全面

(1)無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)能自動(dòng)生成Google瓦片。自動(dòng)將DOM進(jìn)行切片，生成PNG瓦片文件和KML文件，直接用Google Earth即可瀏覽成果。

(2)自動(dòng)生成帶有紋理信息的三維模型，方便進(jìn)行三維景觀制作。與傳統(tǒng)三維建模方式相比，無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)的介入無(wú)論在成果輸出速度，還是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性方面都具備了相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

(3)生成正射校正及鑲嵌結(jié)果。生成所有影像的正射校正結(jié)果，并自動(dòng)鑲嵌及勻色，將測(cè)區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)拼接成一個(gè)大的影像，糾正了所有視角的扭曲，與衛(wèi)星遙感影像無(wú)差別。

(3)生成數(shù)字表面模型DSM。DSM影像的每個(gè)像素都有坐標(biāo)和高度值，可以用標(biāo)準(zhǔn)的GIS軟件精確地測(cè)量體積、坡度和距離，也可以生成等高線。

1.3 厘米級(jí)高空間分辨率

無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)采用高級(jí)自動(dòng)空三算法計(jì)算原始影像的真實(shí)位置和參數(shù)，完全基于影像的內(nèi)容，利用系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)化技術(shù)和區(qū)域網(wǎng)平差技術(shù)自動(dòng)校準(zhǔn)影像，標(biāo)準(zhǔn)格式的輸出使得攝影、測(cè)量工作流程完美地整合起來(lái)。系統(tǒng)在處理過(guò)程中不需要任何GCP，因?yàn)樗梢愿鶕?jù)無(wú)人機(jī)自帶的GPS估算地理位置，如果需要更高的絕對(duì)定位精度，利用其直觀便攜的界面即可快速添加控制點(diǎn)，參與空三計(jì)算，使結(jié)果達(dá)到厘米級(jí)精度，等高線比例尺可達(dá)1 ∶200。

1.4 快速反應(yīng)

無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)具有快速處理模式，數(shù)分鐘內(nèi)即可預(yù)覽到正射鑲嵌結(jié)果和DEM結(jié)果。同時(shí)快速處理模式僅需要較低的硬件配置，在大部分的筆記本電腦上即可運(yùn)行。

2 無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)

2.1 遙測(cè)數(shù)據(jù)獲取

(1)飛行軌跡設(shè)計(jì)。在實(shí)地踏勘的基礎(chǔ)上，以區(qū)域遙感影像等數(shù)據(jù)為輔助，掌握區(qū)域總體地形地貌、土地利用等基本情況，設(shè)計(jì)飛行航跡。重點(diǎn)設(shè)置飛行起降點(diǎn)、飛行高度、影像分辨率、影像重疊率和飛行架次。

(2)地面像控點(diǎn)信息采集。在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)運(yùn)用差分GPS獲取5～7個(gè)明顯標(biāo)志物(以在遙測(cè)影像上易分辨、在整個(gè)區(qū)域內(nèi)均勻分布為準(zhǔn))的經(jīng)緯度和高程信息。該地面像控點(diǎn)的建立主要用于提高航拍影像后期處理結(jié)果的精度。

(3)遙測(cè)影像信息獲取。對(duì)無(wú)人機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，選擇拍攝清晰和信息豐富的影像，刪除重復(fù)影像，調(diào)整影像使顏色及亮度均勻。

2.2 遙測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)字化

(1)數(shù)據(jù)初始化處理。①影像拼接融合。首先，進(jìn)行幾何糾正，主要是針對(duì)數(shù)碼相機(jī)鏡頭非線性畸變的糾正和針對(duì)成像時(shí)由于飛行器姿態(tài)變化引起的圖像旋轉(zhuǎn)和投影變形的糾正。其次，進(jìn)行基于圖像特征的自動(dòng)配準(zhǔn)，是指對(duì)圖像間的匹配信息進(jìn)行提取，在提取出的信息中尋找最佳的匹配，完成圖像間的對(duì)齊。采用基于特征的方法利用圖像的內(nèi)部特征進(jìn)行配準(zhǔn)，其基本步驟包括特征提取、特征匹配和運(yùn)動(dòng)模型參數(shù)求解。用于匹配的特征主要有灰度特征、邊緣特征和點(diǎn)特征，其中點(diǎn)特征匹配在圖像拼接領(lǐng)域取得了很大成功，使全自動(dòng)圖像拼接成為現(xiàn)實(shí)，目前使用最廣。最后，進(jìn)行圖像融合，是指在配準(zhǔn)后對(duì)圖像進(jìn)行縫合并平滑邊界，讓圖像過(guò)渡自然。幾何糾正、圖形配準(zhǔn)融合后可獲得區(qū)域融合影像。②空中三角測(cè)量。利用測(cè)區(qū)多幅影像連接點(diǎn)的影像坐標(biāo)和少量的已知影像坐標(biāo)及其物方空間坐標(biāo)的地面控制點(diǎn)，通過(guò)平差計(jì)算，求解連接點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)與影像的外方位元素。相對(duì)定向主要是通過(guò)軟件自動(dòng)匹配技術(shù)提取相鄰兩張像片同名定向點(diǎn)的影像坐標(biāo)，并輸出各原始影像的像點(diǎn)坐標(biāo)文件。利用野外實(shí)測(cè)GPS像控點(diǎn)成果，對(duì)影像進(jìn)行絕對(duì)定向，生成輸出平差后的定向點(diǎn)三維坐標(biāo)。利用上述平差后的定向點(diǎn)三維坐標(biāo)文件構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)，設(shè)置格網(wǎng)間距，通過(guò)高程點(diǎn)內(nèi)插，生成DSM。

(2)點(diǎn)云加密。采用上述步驟獲得的空間三維點(diǎn)云是稀疏的，還需對(duì)其進(jìn)行稠密化。通過(guò)準(zhǔn)稠密化擴(kuò)散算法，可以在一定精度內(nèi)獲得稠密的三維點(diǎn)云結(jié)果。

(3)數(shù)字表面模型和正射影像生成。通過(guò)以上步驟內(nèi)部運(yùn)算及初始化處理，基于加密后的點(diǎn)云集合，成果數(shù)據(jù)最終生成DSM和正射影像。

2.3 指標(biāo)信息獲取

基于正射影像和DSM數(shù)據(jù)可獲取目標(biāo)的長(zhǎng)度、面積、體積等信息，以及進(jìn)行影像解譯分析。①將預(yù)處理的多幅無(wú)人機(jī)影像導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行幾何校正、拼接、融合后獲取全景影像，通過(guò)空中三角測(cè)量功能生成區(qū)域DEM、DOM正射影像，同時(shí)基于DEM和軟件內(nèi)部的點(diǎn)云差值算法加密點(diǎn)云后生成三維地形圖。②基于ArcGIS空間分析形成直觀影像，獲取項(xiàng)目建設(shè)擾動(dòng)地表面積、挖填方數(shù)量、水土保持措施數(shù)量和防護(hù)面積等相關(guān)數(shù)據(jù)，快速評(píng)價(jià)項(xiàng)目區(qū)水土流失量及水土保持措施實(shí)施情況。無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)流程見(jiàn)圖1。

3 無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用

3.1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管應(yīng)用

加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管力度，可有效預(yù)防和控制水土流失，對(duì)規(guī)范城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、土地利用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目等落實(shí)水土保持責(zé)任具有重要意義。松遼流域開(kāi)展水土保持相關(guān)的技術(shù)支撐工作經(jīng)驗(yàn)豐富，監(jiān)管流域在建大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目共計(jì)115個(gè)，涉及水利、農(nóng)林開(kāi)發(fā)、煤炭、電力、石油天然氣、采礦及生產(chǎn)、公路、鐵路、民航、水運(yùn)、城建、社會(huì)服務(wù)等。自無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)引入松遼流域水土保持監(jiān)督管理以來(lái)，共開(kāi)展27個(gè)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管工作，在無(wú)人機(jī)應(yīng)用方面積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和翔實(shí)的成果數(shù)據(jù)。

圖1 無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)流程

3.1.1 監(jiān)管指標(biāo)

基于ArcGIS空間分析功能，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙測(cè)成果數(shù)據(jù)可獲取項(xiàng)目建設(shè)占地面積、擾動(dòng)地表面積和挖填方數(shù)量；棄渣場(chǎng)棄渣堆置后微地形地貌、地面組成物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)變化；植被類型及覆蓋度，水土保持設(shè)施、措施數(shù)量；棄渣場(chǎng)、路塹坡面、路基邊坡等防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土流失面積、流失量，滑坡、崩塌等發(fā)生的數(shù)量，以及對(duì)周邊和下游地區(qū)造成的危害。

根據(jù)上述基礎(chǔ)指標(biāo)數(shù)據(jù)可進(jìn)一步計(jì)算分析已實(shí)施的水土保持措施的防治效果，包括土壤流失控制比、攔渣率；項(xiàng)目建設(shè)區(qū)水土流失總治理度、擾動(dòng)土地整治率、林草植被恢復(fù)率、林草覆蓋率。同時(shí)根據(jù)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持措施落實(shí)情況，發(fā)現(xiàn)水土流失情況，快速獲取數(shù)據(jù)，形成直觀影像，為監(jiān)督管理提供第一手資料。遠(yuǎn)期目標(biāo)是定期巡查重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，調(diào)查水土保持面積、措施等相關(guān)數(shù)據(jù)，形成階段影音資料，構(gòu)建水土保持監(jiān)管多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，及時(shí)派出調(diào)查組，收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，分析多源數(shù)據(jù)，預(yù)報(bào)變化趨勢(shì)，提出應(yīng)對(duì)措施等。

松遼流域已應(yīng)用無(wú)人機(jī)完成項(xiàng)目驗(yàn)收過(guò)程中水土保持六項(xiàng)指標(biāo)的具體計(jì)算，涉及計(jì)算各分量共計(jì)10余類，包括水土保持措施面積、擾動(dòng)地表面積、水土流失總面積、實(shí)際攔擋的棄土(石、渣)量與工程棄土(石、渣)總量和堆體體積等。

3.1.2 監(jiān)管過(guò)程及效果

近期，松遼流域大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中鐵路項(xiàng)目監(jiān)督檢查及竣工驗(yàn)收工作較多，無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)在此類項(xiàng)目中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富，監(jiān)管指標(biāo)的成果數(shù)據(jù)更加翔實(shí)可靠。以某鐵路項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)為例，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)手段完成現(xiàn)場(chǎng)情況摸底調(diào)查，開(kāi)展水土保持防治責(zé)任范圍中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)監(jiān)管指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)完成了項(xiàng)目臨時(shí)占地制梁場(chǎng)和棄渣場(chǎng)的無(wú)人機(jī)影像數(shù)值化，同時(shí)基于面積和堆體體積的遙測(cè)成果數(shù)據(jù)，提出整改意見(jiàn)。某鐵路項(xiàng)目制梁場(chǎng)情況調(diào)查結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 某鐵路項(xiàng)目制梁場(chǎng)情況調(diào)查結(jié)果

在大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管中運(yùn)用無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)航測(cè)成果數(shù)據(jù)開(kāi)展測(cè)量工作，為水土保持六項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)算提供本底數(shù)據(jù)。同時(shí)，可開(kāi)展項(xiàng)目水保方案落實(shí)情況復(fù)核取證，全面掌控各監(jiān)測(cè)分區(qū)水土保持措施實(shí)施進(jìn)度，為及早發(fā)現(xiàn)人為水土流失安全隱患、提出監(jiān)管整改意見(jiàn)奠定基礎(chǔ)。

3.2 國(guó)家級(jí)水土保持重點(diǎn)治理工程監(jiān)管應(yīng)用

3.2.1 監(jiān)管應(yīng)用范圍

2014年松遼流域國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理工程運(yùn)用無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)共完成了重點(diǎn)治理區(qū)監(jiān)管面積約5.53萬(wàn)km2，涉及黑龍江省的龍江縣、拜泉縣、望奎縣、克東縣、蘭西縣、安達(dá)縣、賓縣、北安市，吉林省的梅河口市、柳河縣、梨樹(shù)縣，遼寧省的寬甸滿族自治縣，內(nèi)蒙古自治區(qū)的扎蘭屯市。

3.2.2 監(jiān)管內(nèi)容及指標(biāo)

水土流失監(jiān)管內(nèi)容為項(xiàng)目縣的土地利用、植被覆蓋度、水土保持措施和水土流失情況等。具體包括各級(jí)土地利用類型的面積與比例，各級(jí)植被覆蓋度的面積比例，水土流失強(qiáng)度、面積和分布，各類水土保持措施面積，以及水土流失重點(diǎn)治理項(xiàng)目區(qū)的位置、范圍。

3.2.3 監(jiān)管過(guò)程及效果

根據(jù)無(wú)人機(jī)遙測(cè)影像處理后生成的大比例地形數(shù)據(jù)，分析水土流失情況，建立數(shù)字小流域。對(duì)于難到達(dá)的土壤侵蝕野外調(diào)查單元和面積較大的重點(diǎn)治理區(qū)域，利用無(wú)人機(jī)遙測(cè)生成三維地形影像，解譯地塊土地利用和水土保持措施布設(shè)情況，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)野外調(diào)查工作量大、量測(cè)困難的缺陷，與遙感影像監(jiān)測(cè)相比較，具有頻次高、精度高、可根據(jù)需要實(shí)時(shí)開(kāi)展監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，并可根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)布水土流失綜合治理進(jìn)度等，還可預(yù)測(cè)水土流失情況，為重點(diǎn)治理區(qū)防治提供決策依據(jù)。同時(shí)，成果數(shù)據(jù)能滿足管理部門(mén)對(duì)重點(diǎn)治理區(qū)治理情況數(shù)據(jù)的需求，根據(jù)要求實(shí)時(shí)開(kāi)展監(jiān)測(cè)，可以隨時(shí)增加監(jiān)測(cè)頻次，利用階段監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析治理趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理目的。遠(yuǎn)期目標(biāo)可利用無(wú)人機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)建立集治理工作動(dòng)態(tài)、防治效果、治理建議等為一體的多媒體演示系統(tǒng)，根據(jù)管理需要，實(shí)時(shí)監(jiān)控治理項(xiàng)目進(jìn)展情況，發(fā)布治理公報(bào)，為決策提供依據(jù)。

3.3 國(guó)家級(jí)水土保持重點(diǎn)預(yù)防工程監(jiān)管應(yīng)用

3.3.1 監(jiān)管應(yīng)用范圍

2014年松遼流域國(guó)家級(jí)重點(diǎn)預(yù)防區(qū)監(jiān)管面積約2.26萬(wàn)km2，包括大興安嶺預(yù)防保護(hù)區(qū)內(nèi)的內(nèi)蒙古自治區(qū)扎蘭屯市、呼倫貝爾預(yù)防保護(hù)區(qū)的內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂溫克族自治旗和長(zhǎng)白山預(yù)防保護(hù)區(qū)內(nèi)的吉林省和龍市。

3.3.2 監(jiān)管內(nèi)容及指標(biāo)

主要內(nèi)容包括土地利用、水土流失、生態(tài)環(huán)境、預(yù)防保護(hù)措施和預(yù)防保護(hù)效果等5個(gè)方面。具體包括各土地利用類型的面積比例，各級(jí)植被覆蓋的面積比例，林緣線長(zhǎng)度和面積，各級(jí)土壤侵蝕的強(qiáng)度、面積與分布，水文站點(diǎn)年降水量、年徑流模數(shù)和年輸沙模數(shù)等。

3.3.3 監(jiān)管過(guò)程及效果

應(yīng)用于預(yù)防保護(hù)區(qū)監(jiān)督管理，監(jiān)測(cè)區(qū)域土地利用、植被覆蓋度和土地坡度等數(shù)據(jù)，完成重點(diǎn)區(qū)域土壤侵蝕現(xiàn)狀調(diào)查。無(wú)人機(jī)設(shè)備可以遙測(cè)無(wú)法到達(dá)的預(yù)防保護(hù)區(qū)中心區(qū)域，采集航測(cè)影像和實(shí)時(shí)影音數(shù)據(jù)，通過(guò)人機(jī)交互解譯和空間分析，獲取預(yù)防保護(hù)區(qū)土地利用、植被覆蓋度等相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行地形分析，實(shí)時(shí)掌握水土流失狀況。遠(yuǎn)期目標(biāo)可利用無(wú)人機(jī)遙測(cè)預(yù)防區(qū)情況，建立動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)布預(yù)防保護(hù)區(qū)防護(hù)情況公報(bào)，為決策提供依據(jù)。

3.4 國(guó)家級(jí)水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目成果展示

3.4.1 解譯標(biāo)志庫(kù)建立

利用無(wú)人機(jī)遙測(cè)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)解譯工作，并結(jié)合野外調(diào)查形成解譯標(biāo)志，不同地物有各自影像特征，這些解譯標(biāo)志的建立是判讀識(shí)別各種地物的依據(jù)，最終建立遙測(cè)影像解譯標(biāo)志庫(kù)為土地利用及水保措施的解譯提供技術(shù)支持。

3.4.2 遙測(cè)數(shù)據(jù)可用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集

無(wú)人機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件成果數(shù)據(jù)豐富，可根據(jù)融合后的正射影像及3D點(diǎn)云模型分析并生產(chǎn)高精度“.shp”格式的等高線地形圖、DSM、DTM數(shù)據(jù)等，以上成果數(shù)據(jù)是計(jì)算工程面積、體積、坡度的基礎(chǔ)，在水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中繪制坡度坡向圖、立體透視圖、正射影像圖，進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀分析、合理規(guī)劃等，對(duì)松遼流域水土流失狀況的監(jiān)管具有決定性作用。以某重點(diǎn)治理區(qū)為例，遙測(cè)數(shù)據(jù)可用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集見(jiàn)圖3。

圖3 某重點(diǎn)治理區(qū)遙測(cè)數(shù)據(jù)可用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集

4 結(jié) 語(yǔ)

在松遼流域，無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)已應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作中，并取得了較好的效果。作為一種新的監(jiān)管手段，無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)從航空影像獲取和后期影像處理來(lái)說(shuō)，適用于小范圍內(nèi)、高分辨率的遙測(cè)數(shù)據(jù)和影像資料的即時(shí)獲取，數(shù)據(jù)精度和直觀判斷均能滿足水土保持監(jiān)督管理需求，很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)調(diào)查方法的缺陷。

隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的綜合應(yīng)用、無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展，更加低廉的遙測(cè)設(shè)備和更為智能的數(shù)據(jù)處理方式將會(huì)應(yīng)用到水土保持監(jiān)管當(dāng)中，并實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)與地面綜合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)更加完美的結(jié)合，滿足監(jiān)管的實(shí)時(shí)、直觀需求和對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的要求，為水土保持監(jiān)管部門(mén)了解區(qū)域水土流失發(fā)展趨勢(shì)，制定有效和有針對(duì)性的治理對(duì)策提供技術(shù)保障。

(責(zé)任編輯 李楊楊)

S157；TP7

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1000-0941(2015)09-0073-04

2015-08-01