无人机在水土保持工作中的应用前景
刘桂平 刘淋
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刘桂平 刘淋,. 无人机在水土保持工作中的应用前景[J]. 水土保持与应用,2025.2. DOI:10.12721/ccn.2025.157015.
摘要: 根据金山银山不如绿水青山的提出,以生态文明的为理念的要求越来越高,如何做好水土保持的重要性日益突出,但是传统的水土保持工作方法在精度、效率和全面性等方面都存在一些缺陷,无法满足时代发展需求,无人机技术的出现有效弥补了传统水土保持工作的不足,本文对无人机技术的应用在水土保持工作中进行了分析,希望能够在水土保持工作的质量和效率有所提高。
关键词: 水土保持;无人机技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2025.157015
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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。

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

运用无人机技术进行水土保持工作中的数据采集工作,不用对其进行大量的人力、物力、财力的投入,只需要将无人机的数据采集路线准确的制定,并将无人机上的高清摄像头以及数据网络调整好,之后在通过地面的工作人员对无人机进行远程的操作就可以获得准确的数据。因此,在数据采集工作中运用无人机技术不但使工作的投入成本大大降低,并且采集回来的数据也更加的准确,可谓是一举两得。

2.2使用方便,操作简单

在运用无人机进行水土保持工作的过程中,因为,无人机具有灵活、简单、方便以及对场地的需求较低的特点,所以在工作时的效率就会更高,并且在无人机上配备有雷达设备,因此可以将障碍物更好的排除,从而使数据采集工作更加的容易,而且无人机还可以在低空区域以及狭小的区域进行数据采集工作,在数据采集完成之后运用无线网络可以将采集好的数据及时的展示在操作者眼前。因此,运用无人机进行水土保持调研、监测工作不但可以使其更加的全面完整,还可以在进行调研、监测的过程中更加直观地对地面情况进行观察。这几项特点是以往所不具备的优势。

2.3数据精确,图像清晰

由于无人机具有小巧灵活的特点,所以可以在离地面更近的地方进行飞行工作,机上所安装的高清摄像头具有极高的清晰度和分辨率,而且遥控技术也可以达到现阶段最先进的分米级别,因此,在运用无人机进行工作的过程中具有更加明显的优势,使其在进行水土保持工作时将极其狭小环境中的数据也可以精准地捕捉到。并且在数据采集之后,还可以应用网络信息技术以及数据处理技术通过所拍摄的数据形成具有极高清晰度的三维影像,进而使数据调研的精准程度得到了高效的提升。

3无人机在水土保持工作中的应用

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,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,然后可以根据开发建设项目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中完成。

3.2水土保持监测

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,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,结合工作人员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,从而保证水土保持验收评估的质量。

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,而且在成本方面,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。

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,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,还节约了成本。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.

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