无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用——方法构建

无人机遥感为水土保持监测提供了新的技术支撑手段,但这一技术在水土保持监测工作中的应用尚处于起步阶段,还未形成统一、有效的方法与标准.研究将无人机遥感技术与水土保持监测现行的规范规程相结合,从基础数据获取、监测信息提取及信息在水土保持监测中的应用等3方面,构建基于无人机遥感的生产建设项目水土保持监测方法,并将其应用于工程实例.基础数据获取包括飞行规划设计、原始数据获取及原始数据处理3个步骤,最终生成DEM和DOM成果;监测信息提取可在DEM或DOM成果的基础上进行,通常包括土地利用类型、监测对象位置、长度、面积及体积等;信息应用主要是结合相关规程规范,将提取出的有效信息,逐一应用到生产建设项目水土保持监测工作中.应用结果表明,研究构建的方法简单实用,可提高无人机遥感在水土保持监测中应用的技术水平,为生产建设项目水土流失防治提供技术支撑.     

无人机低空遥感技术在输变电工程水土保持监测中的应用

与《生产建设项目水土保持监测与评价标准》(GB/T 51240—2018)相结合，进行了无人机低空遥感技术在输变电工程水土保持监测工作中的应用研究。以江苏南通某500 kV输变电工程为例，根据无人机数字正射影像与数字表面模型等进行数据提取、解译与计算，实施扰动土地面积、土石方、水土保持措施、防治效果监测，实现输变电工程建设全过程、全覆盖的水土保持动态监测。应用结果表明基于无人机低空遥感技术的输变电工程水土保持监测方法具有实用、准确、时效性高等优势，可为输变电工程的水土流失监测工作提供技术支撑。     

面向对象分类技术在开发建设项目水土保持监测中的应用

[目的]研究基于无人机低空遥感影像的面向对象分类技术在开发建设项目水土保持监测中的应用,为水土保持监测工作的信息化能力提升提供技术支撑。[方法]利用旋翼无人机获取水土保持监测目标区域的低空遥感影像,通过倾斜摄影技术构建数字表面模型,结合ESP分割尺度评价工具获取最优分割尺度参数,采用多元特征空间指标参与最邻近分类法的监督分类,并依据位置信息的评价方法和误差矩阵对分类解译精度进行验证。[结果]本研究的水土保持监测目标区域的地物分类总体精度达到了86.10%,Kappa系数为0.841,有较好的一致性,能够满足精度需求。[结论]利用无人机低空遥感影像的面向对象分类技术实现了开发建设项目水土保持监测区域地物的快速、精确识别和分类。     

无人机低空遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用——以某燃机电厂为例

为提高生产建设项目水土保持监测工作效率和成果精度,探索水土保持监测新技术的使用,以某燃机电厂为例,在水土保持监测中应用无人机低空遥感技术,重点分析了扰动范围、土石方量、水土保持措施、水土流失危害等内容的监测。结果表明,无人机低空遥感监测技术能极大地提高监测效率和精度,可实现监测信息的有效管理,相较于传统监测方法具有显著的优势。该技术可应用在小流域综合治理、水土流失动态监测、水土保持规划等领域。     

基于高空影像的水土保持监测信息管理系统建设

[目的]为提高开发建设项目水土保持监测效率,实时全面反映施工期水土流失状况和水土保持防治效果。[方法]在大量水土保持监测实践工作基础上,根据水利部关于水土保持监测最新规程,利用高空遥感和无人机影像技术。[结果]根据开发建设项目水土保持监测信息管理系统功能需求,构建了包括数据采集、数据信息库、应用系统层、功能层、基础设施层等的水土保持监测信息管理系统,并针对6大业务系统分别进行了初步方案设计。[结论]该水土保持监测信息管理系统设计合理,可以提高监测精度,保证监测数据的科学性和准确性,为开展具体信息系统开发提供参考。     

无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用

生产建设项目水土保持监测是有效防治水土流失的重要基础。无人机遥感技术因其监测效率高、数据处理速度快、数据精度高、操作简单便捷、安全系数高等优势，故在生产建设项目水土保持监测中得到了广泛应用。以四川省李家岩水库工程弃渣场为例，探讨无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用方法，包括影像数据获取与处理、挖填方量分析、扰动范围分析、坡度分析、土壤流失量计算等，以期为同类工程应用无人机遥感技术提供参考。     

松辽流域利用无人机技术开展水土保持监测的实践与思考

自2013年开始,松辽流域率先利用无人机遥测技术在水土保持工作中开展了大量实践与探索。结合水土保持监测与信息化工作面临的新形势和新要求,总结了无人机遥测技术在生产建设项目水土保持监督性监测与天地一体化监管、水土流失治理工程图斑化管理、典型小流域水土保持信息化和水土流失突发事件监测等工作中的应用情况,并提出了充实数据库指标内容、开展实时动态监测与建立快速评价系统,以及继续深入探索无人机遥测技术等方面的建议。     

无人机技术在点型水土保持监测中的应用

水土保持监测工作中的重点是对监测对象的扰动范围、土石方量、水土保持措施的动态监测,本研究以某公司煤矿项目为例,通过无人机低空遥感技术获取DOM、DSM数据并建立三维模型,通过ArcGIS等软件对地表扰动、土石方量、水土保持措施的监测工作。无人机监测结果与施工单位实际计量结果对比表明,土石方监测差异为5.8%,面积扰动监测差异为1.6%,实践证明无人机低空遥感技术是一项可以应用在水土保持监测领域的新型高效技术。     

遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用

监测技术是困扰生产建设项目水土保持监测的关键问题之一。从生产建设项目水土保持监测需要解决的指标入手,探讨了遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用优势。在生产建设项目水土保持监测中,可以优于5 m分辨率的遥感影像为数据源,通过解译及现场查勘,建立背景专题数据,而后按照规定频次进行专题数据更新,并结合现场定位观测及量测,实现对生产建设项目水土流失全过程、全方位监测,为生产建设项目水土流失防治提供全面的数据支撑。     

无人机低空遥测技术在水土保持监测中的应用

随着社会经济的迅速发展,我国在无人机低空遥测技术方面取得了较大的进步,其在各领域中得到广泛运用。将无人机低空遥测技术应用在水土保持监测的工作中,能够利用无人机超低空飞行的特点完成一定范围的监测工作,获得起到良好的效果。针对无人机低空遥测技术进行研究和分析,阐述出无人机低空遥测技术在水土保持中的应用,希望能为我国水土流失的防治提供帮助。     

无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用——以鄂北水资源配置工程为例

无人机遥感技术在水土保持监测工作中的应用尚未形成统一有效的方法与标准,针对这一问题,笔者以鄂北地区水资源配置工程为例,从遥感基础数据获取、基本监测信息提取、监测信息应用3个方面,开展水土保持监测实例分析.首先,针对案例工程的几个典型区,在航拍的基础上,利用Agisoft Photoscan Professional软件处理原始影像,获取各区域的DOM和DEM成果,其水平精度分别可达0.05和0.2m.然后,基于DOM和DEM提取监测对象的土地利用类型、位置、面积、体积等信息,构建三维虚拟模型.结果表明计算机自动识别更加快速,但存在将监测对象的阴影、苫盖误判为植被的问题.最后,将提取的信息逐一应用于案例工程的水土保持监测工作,直接获取各典型区扰动土地面积、弃渣体积、苫盖与否、苫盖面积等监测结果.无人机监测结果与运用传统方法监测的结果对比表明,2种方法的监测结果均满足相关技术要求,但无人机监测效率是传统人工监测效率的3～5倍.成果可为无人机遥感技术在水土保持监测中的应用提供有效的方法借鉴.     

倾斜摄影测量技术在生产建设项目水土保持监管中的应用

为探索和总结单个生产建设项目水土保持监管的工作流程和技术支撑模式,结合无人机倾斜摄影测量技术优势,对照生产建设项目监管工作要求,梳理了各项监管指标对应的信息获取方法,建立了利用无人机倾斜摄影测量技术开展生产建设项目水土保持信息化监管指标提取的技术流程。在成都市的应用结果表明:无人机倾斜摄影测量技术具备信息获取丰富、实现真三维量测、综合成本低等优势,可以完成大部分项目监管指标的提取工作,其技术流程包括资料收集和预处理、无人机倾斜摄影测量、合规性详查3个阶段,相较于传统监管手段,其信息提取成本更低、效率更高、比对方式更灵活。无人机倾斜摄影测量技术在生产建设项目精细化监管工作中具备广阔的应用前景。     

地面遥感监测系统在水土保持监测中的应用初探

目前我国3S技术地理信息系统GIS（Geographic Information Systen）、遥感RS（Remots Sensing）、全球定位系统GPS（Global Posititon System）广泛应用地质、军事、交通、环境、林业等多种领域。如果地面遥感监系统能在水土保持监测中得到充分应用,将使部分监测工作自动化、数字化、高效化,使水土保持监测工作更加系统、完善。就地面遥感监测系统在水土流失动态监测、水土保持工程验收、效益评估、监督执法等方面的应用进行了初步探讨。     

无人机遥测技术在水土保持生态果园改造监测中的应用

以江西水土保持生态科技园为研究区,通过无人机遥测技术以及地理信息系统,对生态果园水土保持措施进行图斑化、信息化管理研究.结果表明:无人机遥测技术获取的不同阶段的航飞影像可用于生态果园改造的动态监测;利用Agisoft photoscan软件处理航飞影像可生成高分辨的数字正射影像(DOM)以及数字地表模型(DSM)数据;利用生成的DOM,结合地理信息系统,可获取生态果园水土保持措施的分布、数量、长度等信息,建立生态果园水土保持措施数据库,并输出报表和专题图.经与实际量测长度验证,基于DOM提取的长度平均精度为97.99％;与实测坡度验证,基于DSM数据提取的坡度平均精度为88.91％.无人机遥测技术能够快速、准确、自动获取地物的面积、长度、坡度等指标数据,可满足当前水土保信息化的要求,提升综合治理项目实施监测的信息化水平,提高施工监测的质量和效率.     

水土保持规划中低空遥感数据的获取及应用

[目的]为实现水土保持规划设计的高精度、高效率及现时性要求,探求低空遥感技术在水土保持规划设计中的应用基础和前景。[方法]选取陕西省榆林市横山区鲍家寺景区进行低空遥感试验,通过建立数字高程模型(DEM)和数字正射模型(DOM),从3个方面比较分析低空遥感数据的优势,并进一步探索了低空遥感成果在水土保持规划前期基础信息获取阶段的基本应用。[结果]低空遥感不但具有灵活性好,时效性好,数据精度高等基础优点,而且借助其他地理信息系统软件可方便、快捷提取地形现状信息和水土保持治理现状信息等水土保持规划基础资料,大大提高工作效率,能满足水土保持规划设计的要求。[结论]低空遥感数据应用于水土保持规划设计具备广阔前景。     

基于高分影像和云数据管理的生产建设项目水土保持监管系统设计与应用

为从数据采集的硬件设备和信息处理分析的软件上支撑“生产建设项目水土保持监管示范”工作,根据现代空间技术、测绘技术和信息技术的新发展,结合水土保持监督检查工作的新需求,在全面分析生产建设项目水土保持监管工作的数据及其管理需求的基础上,通过监管业务定制创新、软件硬件集成创新及其应用创新,研制开发了“基于高分影像和云数据管理的生产建设项目水土保持监管系统”,实现了水土保持监督检查基础数据管理、监管信息采集与分析、生产建设活动合规性判别与预警、空间数据GP服务、数据一键导入与导出以及信息发布与共享服务.2年多的测试和推广应用表明,系统为强化生产建设项目水土保持监管内业与外业工作的流程化和规范化,开展生产建设活动的时空合规性和量质合规性即时分析和监督检查的动态管理与历史分析,为实现生产建设活动水土保持情况的网络联动与交互性可视化提供了坚实的技术基础,对进一步提高水土保持监督检查效能、推进生产建设单位积极主动落实水土保持方案等发挥了良好作用.     

人工智能对水土保持信息化监管技术支撑

生产建设项目水土保持信息化监管是全国各地水土保持强监管、保护生态环境的重要职责和重点工作,面对覆盖全国、数量巨大、年度多次的监管重任,监管工作及技术方法遇到了人工复核工作量大、识别分析难、快速精准监管效能低等瓶颈制约,迫切需要以人工智能为核心的高新技术支撑,破解技术难题。通过对遥感影像光谱信息、纹理结构等特征分析,影像特征增强技术,各类项目占地、土石方挖填量与弃渣量、建设工期、水土流失影响程度等级等大数据辅助,经过全面、精细、智能深度学习,同时运用发改、国土资源、城乡建设、环保、林业、水利、交通、电力等部门的相关信息大数据,通过关联分析,实现对生产建设项目的智能化识别。通过对项目特定的必备配套设施智能关联分析判别、相关图斑的归集,智能分析同一项目相关图斑的判别与归集。综合应用人工智能、大数据、云计算、互联网、物联网等高新科技,提高对"未批先建""未验先投""未批先弃"等违法违规行为的智能化、精准化判别率。为提升精准监管效率与效能,应加强水土保持重要敏感区的大数据智能支持,重点监管项目的智能跟踪,水土流失危害重点问题监控,细化项目开工前期、施工过程、工程完工3个时段的关键水土保持措施跟踪监管,更加及时、有效地全面支撑水土保持检查、监督、执法,全面提升监管效率与水平,促进生态优先、绿色发展,为国家高质量发展提供重要支撑和保障。