張 戈

（河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北 石家莊 050021）

無人機(jī)技術(shù)是基于空中平臺(tái)，利用遙感傳感器接收信息，獲取需要的圖像信息，其具備反應(yīng)速度快、分辨率高、自動(dòng)化和便攜帶等特征。在傳統(tǒng)水土保持模式下，常常存在“看不全、效率低、精度差”等問題，嚴(yán)重影響了水土保持工作的開展，無法確保水土保持工作質(zhì)量。因此，如何有效運(yùn)用好無人機(jī)技術(shù)，如何提升水土保持工作質(zhì)量，成為水土保持優(yōu)化改革的重點(diǎn)。

1 無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和問題分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注度越來越高，水土保持工作壓力也隨之提升。在“天地一體化”管理理念下，水土保持工作內(nèi)容更加精細(xì)化，無人機(jī)技術(shù)也逐漸應(yīng)用于水土保持工作中。相比傳統(tǒng)水土保持方法而言，無人機(jī)的智能化、高效化特征非常適用于水土保持工作現(xiàn)狀，不僅可以突破時(shí)間和空間的限制，還可以及時(shí)傳輸遙感圖像信息，確保檢測(cè)工作的安全性，進(jìn)一步提升水土保持?jǐn)?shù)據(jù)的科學(xué)性、完善性。根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)狀來看，無人機(jī)技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)數(shù)字化以及數(shù)據(jù)提取方面非常具有優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于水土保持工作中，可以利用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行影像拍攝，根據(jù)反饋的圖像數(shù)據(jù)分析土地狀況，如：土地長(zhǎng)度、面積、體積、坡度、坡向和植被覆蓋率等狀況，提升水土保持工作的有效性。此外，無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于水土保持工作仍然存在一些問題，如：無人機(jī)性能、系統(tǒng)以及影像處理技術(shù)等等，都需要進(jìn)一步改善和優(yōu)化，才能確保水土保持的質(zhì)量。

2 無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于水土保持工作中的策略

2.1 優(yōu)化無人機(jī)的飛行性能

當(dāng)前水土保持工作的無人機(jī)主要是固定翼、多旋翼和垂直起降固定翼，根據(jù)飛行速度和高度的不同，可以選擇不同的機(jī)翼類型。例如，對(duì)于固定翼而言，雖然具有飛行速度快、時(shí)間長(zhǎng)、以及航線技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，但是起飛和降落對(duì)場(chǎng)地環(huán)境要求比較嚴(yán)格，限制了應(yīng)用范圍。如果是山區(qū)丘陵地區(qū)，大部分區(qū)域都是狹窄、落差大，難以滿足固定翼無人機(jī)的需求。對(duì)于多旋翼無人機(jī)而言，可以靈活控制、懸停起降，受場(chǎng)地限制非常小，但是控制距離有限，無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離控制，不適用于大面積水土保持作業(yè)。因此，在開展無人機(jī)水土保持作業(yè)時(shí)，需要綜合利用多類型無人機(jī)，根據(jù)勘測(cè)地區(qū)的實(shí)際特征，科學(xué)選擇無人機(jī)類型，這樣不僅可以提升水土保持檢測(cè)質(zhì)量和效率，還可以發(fā)揮無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化水土保持檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性。

2.2 飛行控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是飛行的重要功能，是無人機(jī)的靈魂和精髓。根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)狀來看，無人機(jī)控制系統(tǒng)將重點(diǎn)放置在限飛區(qū)域、低電量返航、避障功能以及失聯(lián)返航等方面，更加強(qiáng)調(diào)飛行機(jī)飛行安全，忽視了航線規(guī)劃和照相控制，導(dǎo)致無法全面應(yīng)用于水土保持工作中，更無法展示無人機(jī)的應(yīng)用價(jià)值。因此，為了提升無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效果，可以強(qiáng)化無人機(jī)技術(shù)的免相控技術(shù)和定時(shí)定點(diǎn)拍照技術(shù)，豐富無人機(jī)的自身的功能。通過這樣的方式，在水土保持工作中，利用無人機(jī)技術(shù)對(duì)目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行拍照監(jiān)測(cè)，有效控制圖像信息獲取質(zhì)量，這樣不僅可以提升遙感圖像的拍攝質(zhì)量，為水土保持工作提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)信息，還可以優(yōu)化無人機(jī)的控制功能。

2.3 豐富相機(jī)類型，提升數(shù)據(jù)精度

無人機(jī)技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)精度直接影響圖像精度，所以豐富無人機(jī)相機(jī)類型，增添相機(jī)拍攝的可選擇性，可以有效確保圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量。當(dāng)前無人機(jī)大多采用單鏡頭拼接，其相機(jī)體積大、份量重，會(huì)影響無人機(jī)的正常運(yùn)行，拍攝的圖像也達(dá)不到預(yù)想效果。想要得到三維模型，必須采用多個(gè)單鏡頭拍攝，結(jié)合多航次和航線架構(gòu)，拍攝出立體三維圖像。這樣不僅消耗了大量的人力物力，增加了成本，還會(huì)造成許多無效數(shù)據(jù)，影響工作效率。為了提升三維模型構(gòu)建的效率，可以配置單鏡頭和多鏡頭結(jié)合相機(jī)的無人機(jī)。在水土保持工作中，圖像的精度三維模型非常重要，可以將三鏡頭和五鏡頭進(jìn)行結(jié)合，傾斜攝影拍照，構(gòu)建出立體的三維模型。另一方面，當(dāng)前無人機(jī)自帶相機(jī)像素較低，通常以2000 萬或1200 萬像素為主，導(dǎo)致獲取的圖像數(shù)字信息模比較模糊，達(dá)不到圖像精度和拍攝范圍的兩全。2.4 構(gòu)建專業(yè)化無人機(jī)機(jī)型，提升應(yīng)用效果

隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，專業(yè)性無人機(jī)技術(shù)需求越來越大。例如，拍攝行業(yè)更傾向于多旋翼無人機(jī)，而航測(cè)行業(yè)更需要固定翼和垂直起降固定翼無人機(jī)，這樣多樣化的需求不僅體現(xiàn)了市場(chǎng)需求的變化，也對(duì)無人機(jī)專業(yè)化提供了方向。因此，在水土保持工作中，為了提升無人機(jī)航測(cè)的質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員可以加強(qiáng)無人機(jī)飛行穩(wěn)定性、航拍技術(shù)以及效果的優(yōu)化，提升信息傳輸質(zhì)量和數(shù)據(jù)分析功能，這樣便可以更好地服務(wù)于水土保持工作。同時(shí)，飛行控制系統(tǒng)專業(yè)化也非常重要。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在信息技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，提升無人機(jī)技術(shù)的專業(yè)應(yīng)用功能，可以為水土保持工作提供支撐和幫助。通過分析當(dāng)前水土保持工作現(xiàn)狀，總結(jié)出優(yōu)化無人機(jī)飛行性能、優(yōu)化控制系統(tǒng)、推動(dòng)拍攝相機(jī)集成化等策略，有利于無人機(jī)技術(shù)更好地服務(wù)于水土保持工作，促進(jìn)工作效率和質(zhì)量的提高。