无人机遥感在水土保持监测上技术的应用
1 项目区基本情况
广东清远抽水蓄能电站位于广东省清远市清新县太平镇境内( 图1) 。项目拟装4台单机320MW水泵水轮发电机，总装机容量1280MW。站址属南亚热带季风气候，雨量充沛，冬季温暖，夏季多雨，多年平均年降雨量2179.9mm; 项目区土壤分布以赤红壤为主，原生地带性植被为南亚热带常绿阔叶林，目前存在的植被主要以次生阔叶林为主，林草覆盖率达85%以上。
2 无人机相关参数
本研究先后选用Avian 华鹰无人机和DJ Inspire1无人机对项目区进行航拍。
Avian华鹰无人机起飞方式为弹射式，重量4.3kg，巡航速度65km/h，飞行时间约50min，搭载相机型号为Sonyɑ7Ｒ，有效像素3640万，固定焦距为35.9mm，航高为300m (GSD 4.2cm) 、600m (GSD 8.4cm) 、900m(GSD12.6cm) ，GSD为地面分辨率。
DJ Inspire1无人机起飞方式为垂直起飞，重量2.9kg，最大飞行速度为79km/h，最长飞行时间约18min，相机影像传感器为Sony Exmor 1/2. 3英寸，有效像素1240万，镜头为20mm(35mm格式等效) f /2.8，航高为100m (GSD 4.33cm) 、200m (GSD 8.65cm) 、300m( GSD 12.98cm) 。
Avian 华鹰无人机在进行航摄成像时，需要提前完成航线规划并设定地面控制点，之后携带固定焦相机沿飞行线( 或条带) 获取中心投影的航空像片。
DJ Inspire1 无人机在进行航摄成像时，可根据实际需求随时改变航线。飞行后经过无人机后处理软件IPS4.2处理获取项目区正射影像及DSM数据。
3 数据处理
利用arcGIS10.2对项目区正射影像进行处理，鉴于无人机航拍影像分辨率高，生产建设项目水土保持相关特征明显，可采用目视解译方法，通过人工直接勾绘提取项目区水土保持相关数据。
a) 扰动面积。扰动面积提取主要采用直接判读、逻辑推理或综合分析等方法进行勾绘解译，解译成果除形成项目区扰动土地分布图外，还可与防治责任范围专题图进行矢量叠加，综合判定项目区人为扰动面积有无超出防治责任范围。
b) 水土流失情况。水土流失情况包括土壤流失面积、土壤侵蚀强度和水土流失危害等。土壤流失面积基于高分辨率无人机影像通过目视解译方法获取; 土壤侵蚀强度基于“土壤侵蚀分类分级标准( SL 190─2007) ”计算获得，其中关键参数: 土地利用基于高分辨率无人机影像目视解译获得、植被覆盖度基于高分辨率无人机正射影像采用VDVI 指标计算获取、坡度信息基于无人机数值高程模型获取。地面监测点监测结果对上述获取的土壤侵蚀强度进行验证，获得项目区土壤侵蚀强度分布。
c) 水土保持措施。水土保持措施包括工程措施、植物措施和临时措施，主要通过目视解译方法结合项目区现场监测资料进行解译。
d) 取( 弃) 土场。取( 弃) 土场解译内容包括扰动面积、取( 弃) 土方量、水土保持防护措施等，面积及水土保持措施通过目视解译方法解译，取( 弃) 土方量的提取通过无人机两次航拍的DSM 数据在arcGIS10.2中进行差值计算。
e) 水土保持设计变更。将项目区防治分区图、防治责任范围图、施工布置图等专题图件与无人机遥感影像进行精确地理配准，综合判读项目区主体工程及取( 弃) 土场的位置、数量是否存在设计变更现象。
