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高分遙感和無人機(jī)技術(shù)在水土保持監(jiān)管中的應(yīng)用論文
摘 要:近幾年,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升,土木工程行業(yè)對于高分遙感和無人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用程度也越來越高,在水土保持監(jiān)管過程中,利用高分遙感和無人機(jī)技術(shù),可以有效提升其效率和便捷度,本文中,筆者就以土木保持監(jiān)管工作技術(shù)需求的分析為基礎(chǔ),對生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管以及水土保持重點(diǎn)治理工程中高分遙感和無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了重點(diǎn)介紹,并探討了全國監(jiān)管系統(tǒng)的建立,以供參考.
關(guān)鍵詞:高分遙感 無人機(jī)技術(shù) 水土保持監(jiān)管 應(yīng)用
作為各級水行政主管部門,其日常工作和法定工作就是一方面監(jiān)督、檢查和驗(yàn)收水土流失治理工程的開展?fàn)顩r,另一方面檢查和驗(yàn)收生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目,工作量非常繁重,因此,必須通過信息化方法和手段的運(yùn)用來進(jìn)一步提升工作效率,從而為社會提供更全面的服務(wù).2014 年,水利部啟動了國家水土保持重點(diǎn)治理工程圖斑化精細(xì)管理示范等一系列生產(chǎn)項(xiàng)目,這些都推動了信息系統(tǒng)技術(shù)、高分遙感以及無人機(jī)技術(shù)在水土保持工作中的具體應(yīng)用.
1 在水土保持監(jiān)管工作中運(yùn)用高分遙感和無人機(jī)技術(shù)的意義
各級水行政主管部門主要負(fù)責(zé)監(jiān)督、管理和治理水土保持以及水土流失工作,這項(xiàng)工作的特點(diǎn)在于量大、面廣以及點(diǎn)多,對水土保持的管理帶來極大的挑戰(zhàn).而各級水行政主管部門必須跟蹤監(jiān)督和檢查生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目是否履行水土流失防治的義務(wù),這些項(xiàng)目包括輸變電線路、輸油輸氣管線、公路以及鐵路等各種線性工程,還包括機(jī)場和露天礦等各類巨大土石方量工程,根據(jù)目前流量管理機(jī)構(gòu)實(shí)際的檢查監(jiān)督情況來看,水利部很難做到每年一次監(jiān)督審批項(xiàng)目,更難做到準(zhǔn)時(shí)和實(shí)時(shí).
這些技術(shù)對監(jiān)督管理工作的支撐主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一是高分遙感技術(shù)的發(fā)展.高分遙感技術(shù)的優(yōu)勢在于清晰度高,頻次多以及范圍較大,尤其是國產(chǎn)高分 1 號的覆蓋周期可以達(dá)到 41 天,分辨率為 2米,國產(chǎn)高分 2 號的覆蓋周期可以達(dá)到69 天,分辨率為 0.8 米,這兩種型號都可以一年內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次監(jiān)測.目前這兩種遙感數(shù)據(jù)均可免費(fèi)適用于中央部委和各省,并有助于高分遙感應(yīng)用于全國水土保持監(jiān)管工作.
二是無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展.無人機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢在于低空高分辨率、隨時(shí)操作、成本低、以及較高較快的航拍和測圖效率,除此之外,無人機(jī)技術(shù)還可以避免受限于交通條件.近幾年,隨著國產(chǎn)無人機(jī)性能的不斷提升,以及無人機(jī)遙感分析軟件的開發(fā)利用,都為無人機(jī)行業(yè)在水土保持監(jiān)管中的推廣提供技術(shù)支撐.不少水利委員會都在各種項(xiàng)目中利用無人機(jī)完成了尋找違規(guī)棄渣場、監(jiān)測重要地段路段等工作.
三是信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展.除了蓬勃發(fā)展的遙感技術(shù)和無人機(jī)技術(shù),與之相應(yīng)的信息貯存、處理、傳輸以及發(fā)布等技術(shù)也在不斷發(fā)展,從而促進(jìn)了信息的互聯(lián)互通.水利部也以此為基礎(chǔ)開發(fā)了水土保持信息管理系統(tǒng),這套系統(tǒng)基本涵蓋了水土保持的各項(xiàng)主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域,有助于中央和基層之間快速交流信息,并及時(shí)跟蹤工作.
2 高分遙感和無人機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管中的具體應(yīng)用
2.1 具體目標(biāo)和技術(shù)創(chuàng)新
在水土保持監(jiān)管中應(yīng)用高分遙感和無人機(jī)技術(shù)的目標(biāo)是全方位、全過程地監(jiān)管生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目,包括上報(bào)、審查和審批水土保持方案、監(jiān)理水土保持施工、監(jiān)測水土保持以及評估和驗(yàn)收水土保持等各個(gè)階段.保證所有的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目均擁有動態(tài)信息,且各級水土保持管理部門能夠隨時(shí)對水土保持工作和工程進(jìn)展有所了解掌握,并及時(shí)查找問題,提出措施.
而技術(shù)創(chuàng)新主要是指深度融合水土保持監(jiān)管業(yè)務(wù)和現(xiàn)代信息技術(shù)、空間技術(shù)等新興技術(shù),運(yùn)用高分遙感和無人機(jī)技術(shù)來實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失的擾動地表面積、防治責(zé)任范圍、水土保持措施、棄渣場設(shè)置以及取土場設(shè)置等狀況.具體而言,就是在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目正式開工之前利用衛(wèi)星遙感來對位置和邊界加以確定,并在開工之后根據(jù)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)邊界變化和未編制方案等情況,然后通過自動報(bào)警的方式督促相關(guān)部門進(jìn)行現(xiàn)場進(jìn)度與核實(shí).
2.2 對生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目基礎(chǔ)信息入庫以及信息系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督管理
近期,水利部升級了水土保持監(jiān)督管理系統(tǒng)為 V3.0,并三級部署了中央、省級和流域機(jī)構(gòu),進(jìn)一步開發(fā)地市級應(yīng)用系統(tǒng),保證了監(jiān)管系統(tǒng)的信息互通共享和上下協(xié)同一致.升級后,系統(tǒng)可以對矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存和錄入,有助于互通高分遙感和無人機(jī)遙感信息.同時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境也由利用公網(wǎng)代替了過去的利用水利防汛專網(wǎng).
目前,經(jīng)水利部審批的所有生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目基礎(chǔ)信息已經(jīng)基本完全入庫,地方水土保持機(jī)構(gòu)和流域機(jī)構(gòu)能夠隨時(shí)查閱相關(guān)圖表和文件.
2.3 對部分生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)管示范
為了進(jìn)一步適用遙感和無人機(jī)技術(shù),水利部選取了部分生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)管示范,培訓(xùn)試點(diǎn)工作人員學(xué)會調(diào)查監(jiān)管利用高分遙感影像的生產(chǎn)建設(shè)活動的水土保持.同時(shí),每年水利部都會推出新的高分遙感影像,來幫助相關(guān)部門監(jiān)督、監(jiān)測和跟蹤新產(chǎn)生的擾動地塊,此外,水利部還開發(fā)了現(xiàn)場復(fù)核和檢查的移動終端,來幫助在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)督管理工作中更好地運(yùn)用遙感和無人機(jī)技術(shù)信息.
3 結(jié) 語
綜上所述,目前水利部已經(jīng)建立水土保持監(jiān)督管理系統(tǒng),并推出各種措施來幫助地方相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)利用高分遙感和無人機(jī)技術(shù)監(jiān)督管理水土保持,并且取得一定成效,在下一步的工作中,水利部會不斷升級系統(tǒng),以滿足水土保持監(jiān)管的更多需求.
參考文獻(xiàn):
[1]姜德文 . 高分遙感和無人機(jī)技術(shù)在水土保持監(jiān)管中的應(yīng)用[J]. 中國水利,2016(16):45~47,49.
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