关键词：遥感技术；水文水资源；勘测；应用
1技术概述
遥感技术的发展始于上世纪六十年代，作为一种探测技术，以电磁波理论为理论基础，其主要利用传感器收集处理各类远距离目标反射、辐射的电磁波，以其作为信息综合成像，最终完成对地面景物的探测识别。由于遥感技术在探测上综合性较强，因而可以应用于各种领域，满足不同领域的探测需求，例如在考察资源、测绘地图以及观测气象中，遥感技术都能够发挥巨大的作用，不但简化了工作环节，减轻了劳动量，提高了劳动效率，以更低的工作成本完成高精度数据探测，从而为研究人员提供可靠的探测数据。例如在洪涝灾害中，可以利用遥感技术对水情进行探测，从而形成直观的水情分析图形，以此为抗洪抢险提供有力参考。具体分析，水文水资源探测中遥感技术的应用优势可以从以下四方面进行总结。
1.1全天候监测
遥感信息除了可见光波信息外还能够获取红外线、紫外线以及微波等可见光波以外的信息，显现出肉眼不能看见的物体特征，这种特性应用在水位观测中，使得水位监测数据得以扩展，便于提高水位观测结果的准确性。除此之外，在应用中，遥感技术不会受到气候、天气以及地面植被的影响，因此可以全天候进行水文监测，从而令水文水资源勘测量得以扩展，便于研究人员对水文变化规律的总结认识。
1.2空间限制小
传统的水文勘测工作中大多使用人工作用的方式，通过人进行水文水资源信息的勘测、收集，因而很容易受到天气、地形的影响，例如在人烟稀少以及环境恶劣的地区，由于存在危险性，因而人工作业往往会受到限制，或者遇到恶劣的天气状况，都会对人工作业造成影响，从而使得数据的收集状况受到影响。而遥感技术则不会出现这样的状况，地域以及空间对于遥感技术的限制微乎其微，因而在水文水资源勘测中利用遥感技术可以全方位对数据资料进行收集，从而获取更加完善的数据资料，为高精度水文研究提供数据基础。
1.3探测效率高
传统的水文勘测中，使用人工勘测的方式不但周期长，并且易受到外界环境因素的干扰。而遥感技术则不同，由于遥感技术利用了陆地卫星，一颗卫星完成全球覆盖成像的周期约16d，但若采用多卫星作业的方式，可以将探测周期进一步缩小，提高了探测精度的同时，缩短了探测周期，提高了工作效率。
1.4获取数据范围大
相比较人工探测，遥感技术在水文水资源勘测中的勘测范围更大，若卫星轨道高度在910公里时其以此探测面积可以达到34000平方公里。
2技术应用
2.1监测蒸发量
蒸发量监测是一种通过物理方法来对地表能量与质量转化的勘测手段。随着近年来遥感技术不断应用，对于蒸发量的估算也趋于成熟。蒸发量的计算主要通过卫星数据来实现，如统计经验法、能量余项法等，也可以用全遥感信息模型进行计算。根据这些模型各自的特点，还可以将这些模型分为多层模型，使其发挥各自优势。一层模型主要可以用在区别地表上土壤和植被方面，二层模型则主要用来计算地表植被或是地下土壤和地上热量之间的余热上。目前，也有使用多层模型将土壤分成很多层。近几年，我国利用遥感数据在地表特征参数的基础上，建立起了政务蒸腾计算模型，从而实现了对非均匀地面条件下的蒸散计算，给蒸发量的监测和计算带来了便捷的条件。
2.2监测降水量
降水量的监测是指通过在云顶温度和降水点之间建立关系，并且利用卫星信息和地面雨量站之间的差值进行监测。而对于一些雨量站比较稀疏的地方，除了常规的雨量站监测之外，还可以利用雷达进行监测，从而获得相关降雨量的数据。雷达在降雨量估算处理中主要用于局部或者短缺的降雨量预报，它可以利用空间信号来处理相关的数据，并能采集相应的降水粒子，通过计算机对降水量进行计算。除雷达之外，还有气象卫星和航空飞机等都可以应用在降水量估算中。目前经常利用航空飞机深入到云层中，对云层以及周围进行监测，这样可以从不同角度监测出云层和余地的分布状况，然后利用计算机技术对相关的监测数据进行分析和处理，从而为水文研究部门提供可靠的依据。
2.3预测径流量
在水文水资源勘测中径流量的预测预报是主要内容之一，其预测主要为水文气象站监测数据、遥感监测数据，通过建立水文模型，从而计算出相关信息。径流量的预测无法通过遥感监测得到结果，但是遥感技术可以对径流水系予以研究，例如植被、地貌以及土壤等元素，结合土壤含水量、蒸发量以及降水量完成对径流的估算。通过水文气象数据以及遥感监测数据可以建立相应水文模型，并得到径流预报结果。最早的预算方式除了使用水文模型、遥感技术、卫星云图等，还辅助使用了雷达。但是随着技术的发展，遥感技术也在不断的应用中得以更新发展，在水资源勘测中，技术人员研究出了一种新型的蒸发计算方法，覆盖类型更加多，从而为预测预报径流量提供了更为科学、精确的依据。
2.4地下水的遥感
地下水位勘测一直以来都是水文水资源勘测工作的重点和难点，传统的勘测工作中，地下水位勘测环节复杂，并且容易受到各类因素的阻碍，致使勘测数据受限，影响了地下水勘测精度。但是随着遥感技术在水文水资源勘测中的应用，通过遥感技术可以间接勘测到地下水相关数据。虽然地下水无法通过遥感技术直接观测出来，但是通过地表植被信息以及地下水地表反映信息，可以进行破译，间接的获得相关信息。
3注意事项
3.1有选择性的采用数据
水文水资源勘测中，遥感技术的优势值得肯定，但是其仍旧存在一些不足。由于其信息获取全面，因而信息量巨大，在水文水资源勘测工作中需要从庞大的数据中予以选择。由于遥感资料中数据来源不同，则覆盖区域以及地面分辨率上也不同，但是不同的数据优势不同，因此需要依照水文研究项目的实际需要，选取适合的遥感数据资料。
3.2遥感、人工互为补充
相对比传统的人工勘测，遥感技术的优势巨大，但是在实际的勘测工作中人工作业也不可获取，因此需要将二者有机结合起来。由于遥感技术所获取的数据资料不能直接应用于水文研究，需要通过人工勘测的补充才能得以利用。并且遥感数据资料还需要通过人工审核验证后才能应用于水文研究，以此确保数据资料的准确性、可用性。
4结束语
遥感技术的巨大优势在水文水资源勘测领域得到了充分的认可，并且随着技术的应用，遥感技术也在不断的完善，通过遥感技术研究人员获取了很多传统人工勘测无法获取的数据，不但有效缩短了勘测周期，提高了勘测效率，并且在水文建模以及径流预算中的精度也更高。虽然遥感技术的优势值得肯定，但是在实际的应用中，其技术仍旧存在诸多需要完善的地方，需要专业的技术人员予以改善，从而令遥感技术能够在水文水资源勘测中更好的发挥其技术优势。
参考文献
[1]卞英春，周俊，朱文杰.浅谈遥感技术在水文水资源领域中的应用[J].河南水利与南水北调，2014（1）：51-52.
关键词：无人机遥感SWOT分析农村居民点
中图分类号：F32文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）27-0043-02
一、研究区域及已有研究概况
（一）研究区域概况
1.黑龙江总体概况。黑龙江省位于中国东北边陲，总面积47.3万平方公里（含加格达奇、松岭两区），辖1个地区、12个地级市，共132个县区。全省地貌受新华夏系的控制，形成以大兴安岭、小兴安岭和东南部山地三大山系，松嫩、三江两大平原及其之间的丘陵漫岗过渡带为主体构成的格局。依据地貌形态特征，黑龙江省可分为5个区：即大兴安岭山地与丘陵区、小兴安岭山地与台地状丘陵区、东南部山区、松嫩平原区、三江平原区。
2.黑龙江省农村居民点特点。受自然条件及社会经济因素的综合影响，黑龙江省农村居民点的土地利用具有以下特点：一是居民点面积较小、分布较为分散；二是闲置地比例偏高，利用不够充分；三是内部结构不合理，功能分区混乱；四是公共设施不完善，建筑容积率低[1]。受这些特点的影响和限制，对黑龙江省农村居民点进行相关调查，采用高分辨率卫星影像或普通航摄影像的成本较高、工时较长、限制因素较多，因此有必要采用无人机遥感或其他相关低空遥感设备进行调查。
（二）已有研究概况
1.无人机遥感在国土系统的应用情况。无人机遥感（UAVRS）技术作为航空遥感手段，具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、高分辨率、机动灵活等优点，是卫星遥感与有人机航空遥感的有力补充，在国外已得到广泛应用。目前无人机遥感在国土系统的主要应用方向有：国土资源调查、城镇规划调查、矿产资源开发调查、农业土地资源和农作物资源评估、地质灾害遥感等。受无人机成像原理、实际飞行情况等因素的限制，目前通过无人机所采集的低空数字航空摄影影像成图比例尺一般为1∶500、1∶1000、1∶2000。1∶500比例尺影像在平面、高程精度上均达不到地籍调查的基本要求，现阶段国内尚无应用于此方面的成功案例，因此1∶500比例尺的影像目前主要用于矿产资源开发调查、地质灾害遥感等方面。1∶1000比例尺影像在平面精度上能满足国内土地调查及制图的基本要求，但高程精度尚不能符合相关标准，因此1∶1000比例尺的影像主要应用于城镇规划调查、矿产资源开发调查、农业土地资源和农作物资源评估、地质灾害遥感等方面。1∶2000比例尺影像在平面精度、高程精度上均能满足中国航测成图要求，也是目前应用于国土系统中最广泛的无人机遥感比例尺。主要用于防灾减灾的快速响应、遥感监测、执法检查、规划设计及土地开发整理中大比例尺地形图的获取。
2.黑龙江省无人机遥感的发展。黑龙江省无人机遥感的发展尚处于起步阶段。黑龙江省测绘局已购置飞行设备，正在试验飞行。哈尔滨工程大学自主设计的无人机可以按照飞行计划进行简单航摄。但目前黑龙江省不仅在国土领域，而且在无人机可应用的其他方向上，暂无成功案例。
二、SWOT分析法原理
SWOT分析法又称为态势分析法，它是由哈佛大学商学院的企业战略决策教授安德鲁斯（K.Andrens）在20世纪60年代提出来的[2]，是一种广泛应用于企业战略分析的重要方法。SWOT分别代表：strengths（优势）、weaknesses（劣势）、opportunities（机会）、threats（威胁）。其中，S、W是内部因素，O、T是外部因素。SWOT是一种战略分析方法，通过对被分析对象的优势、劣势、机会和威胁等加以综合评估与分析得出结论，通过内部资源、外部环境有机结合来清晰地确定被分析对象的资源优势和缺陷，了解所面临的机会和挑战。
通过运用SWOT分析法，对无人机遥感在黑龙江省农村居民点调查中应用的内部因素（优势、劣势）、外部因素（机会、威胁）进行归纳，从而分析出进行农村居民点调查的基本策略。
三、无人机遥感在黑龙江省农村居民点调查中的SWOT分析
1.优势分析（Strengths）。省国土资源勘测规划院拟在无人机遥感领域有所创新，其主要研究方向是农村居民点调查。开展这一工作的主要优势有：（1）领导充分重视。这一创新得到了院有关领导的重视，并给予了适当的投入。（2）硬件优势。拥有市场上主流的机器、设备及软件，配置在黑龙江省居于前列。（3）科研优势。在黑龙江省国土资源系统扮演技术服务、技术支撑的重要角色。（4）经验优势。具有丰富的航摄影像处理及相关外业调查的经验。（5）人才优势。培养了一批“高、精、专、博”的技术人才。（6）区位优势。位于省会城市，交通便利，有利于进行外业飞行。（7）社会资源优势。黑龙江省第二次土地调查领导小组设在该院，与省内各地市建立了良好的关系，有利于组织、协调和沟通。
2.劣势分析（Weaknesses）。在无人机遥感的应用方面也存在一定的劣势，表现为：（1）前期所需投入较高。不考虑其他投入的情况下，仅影像处理软件inpho约100万左右。（2）立项资金申请存在困难。鉴于研究领域较新，对成果的价值估量存在风险，立项资金较难申请或可申请额度有限。（3）暂无专业设备。在缺乏专业软件的情况下，大量的工作需手工完成，人工成本巨大。（4）缺少专业经验。仅有无人机试验飞行、无人机影像试处理的经验，无正式成果制作经验。（5）缺少专门的培训。对无人机遥感应用的专业培训刚刚开展，专业人才匮乏。（6）航摄理论基础薄弱。以往只注重航摄影像的应用，对航摄的相关知识掌握较为基础。（7）部分优势存在短期性。硬件优势、人才优势、区位优势具有短期性，易被竞争对手超越。
3.机遇分析（Opportunities）。黑龙江省幅员辽阔、土地状况复杂、农村居民点分布零散，如何有效的进行农村居民点调查、及时掌握其土地利用变化情况、迅速进行相关决策，是国土资源管理面临的课题。因此开展无人机遥感进行农村居民点调查是黑龙江省国土事业发展的一项机遇，主要表现在：（1）国内已经制定了较为成熟的标准，如《无人机航摄安全作业基本要求》、《无人机航摄系统技术要求》、《低空数字航空摄影测量内业规范》、《低空数字航空摄影测量外业规范》、《低空数字航空摄影规范》等，为相关工作的开展提供了理论的可行性。（2）一些优秀企业的无人机生产、研发工作日趋成熟，如中测新图在低空数码遥感领域研制的飞行设备等，这些产品都满足1∶2000比例尺的测图、防灾减灾、应急监测等任务。（3）国内外无人机影像处理软件的开发，为无人机影像的生产打下了良好的基础。如ERDASLPS、DPGrid、PixelGrid、inpho等。（4）无人机遥感技术在业界受到广泛关注和重视，低空数码遥感逐步成为遥感领域重要的研究方向之一。（5）黑龙江省尚无无人机遥感应用的成功案例，首创性工作一旦取得成功可迅速的占领相关市场，进而创造经济效益。（6）对农村居民点广泛的进行大比例尺影像的数据采集和调查尚属首创。（7）省内外多家软硬件经营、开发企业（单位）有参与并合作的意向。
4.威胁分析（Threats）。利用无人机遥感开展黑龙江省农村居民点调查的潜在威胁表现在以下几个方面：（1）现有无人机飞行技术、影像后处理技术虽然可以完成1∶500、1∶1000比例尺的正摄影像图，但成图精度无法保证符合第二次全国土地调查、土地变更调查、地籍调查等工作的相关要求。（2）存在无人飞艇、飞碟等替代产品，抢占无人机遥感在农村居民点调查的市场，且无人飞艇飞行的稳定性远胜于无人机，飞碟可在空中进行悬停以满足拍摄需要，无人飞艇和飞碟可以用来生产1∶500、1∶1000比例尺的影像。（3）存在潜在的竞争对手。（4）能否成为黑龙江省第一家、唯一一家采用无人机遥感进行农村居民点调查的作业队伍还未可知。（5）保证经费充足且持续存在一定难度。（6）尚未确定软件、硬件设备的合作/协作公司（单位）。（7）能否将这一调查方式在全省推广存在不确定性。（8）飞行受空中交通管制的严格控制。（9）现有的影像处理软件的应用方向各有侧重点，但同时也存在一定的缺陷。（10）前期的投入与后期创造的产值并不一定成正比。
四、无人机遥感在农村居民点调查中的应用策略
1.确立无人机遥感在农村居民点调查中应用的总体思路。以黑龙江省国土资源勘测规划院的现有优势为基础，以无人机遥感技术、影像处理技术发展的实际情况为前提，在黑龙江省开展以无人机为主要航摄工具的农村居民点调查，调查比例尺为1∶2000为宜。若需要进行1∶500或1∶1000比例尺的农村居民点调查，建议采用无人飞艇、飞碟进行。
2.具体策略。（1）持续增加各项投入，保持优势继续领先。在软件、硬件、人员培训、科研等各方面，进行持续投入，所产生的间接效益可保证现有优势更加明显，从而有效规避潜在竞争对手的威胁。（2）加强产业互动融合，积极弥补现有劣势。对于现有劣势，可通过和相关企业，甚至是向竞争对手进行学习、合作，取长补短，积累相关工作经验、掌握必要知识的同时，寻求降低成本的有效手段。（3）把握利用现有机会，寻求创造其他机会。利用现有的软硬件设备，开展黑龙江省农村居民点1∶2000比例尺的调查，尽快抢占黑龙江省相关市场。（4）有效规避已知威胁，扬长避短开展工作。现有无人机遥感技术所生产的1∶500、1∶1000比例尺的影像，虽不适合农村居民点的地籍调查，但可以用来开展相关的灾害监测等工作。在相关工作的开展中要注重时效性和准确性。
参考文献：
【关键词】无人机遥感技术水土保持监测
无人机遥感（UnmannedAerialVehicleRemoteSensing），是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是：以无人机为空中平台，遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。正由于无人机低空遥感技术的这些特点，弥补了传统卫星遥感技术的不足，为水土保持监测领域的技术发展带来了新的契机。
1无人机遥感技术的概况及应用特点
无人机遥感（UnmannedAerialVehicleRemoteSensing），是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术将无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是：以无人机为空中平台，遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，弥补了传统卫星遥感技术的不足。
无人机遥感技术指空中遥感平台的微型遥感技术，此技术以无人机为空中平台，通过
遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人驾驶飞机为航空遥感提供了操作方便，易于转场的遥感平台。可根据不同的需要选择不同类型的平台。起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降，其稳定性、安全性好，转场等非常容易。无人机系统由行高度低，获取的遥感影像拥有较高的图像分辨率。高分辨率航片影像的出现使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。同时高分辨率航片影像还解决了卫星数据的拍摄盲区、编程时间长、以及在南方地区由于受天气影响，云量大，无法获取数据等诸多困难。不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，目前，无人机遥感技术涉及土地利用监测、水利、电力、突发事件调查等多领域的应用。
2水土保持监测问题
我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，由于特殊的自然地理和社会经济条件，使水土流失成为我国主要的环境问题。水土保持监测工作存在着很多问题，阻碍监测工作的顺利进行。对管辖区域的调查方式目前已经普遍被运用，但是这种方法只能针对小范围的地区进行，监测的精确度不够，容易受到人为等因素的影响，不能准确的进行监测工作。在面对大范围的监测目标的时候，人力资源无法进行合理分配，产生人力不足的现象，或者有一些区域是人无法踏足的区域，造成监测困难，无法获得相关区域的数据信息。而卫星遥感技术很容易受到卫星轨道的影响，很难得到及时的补救，再加上经常性的自然因素影响卫星的作业，由于云层的遮挡，造成很多漏洞，严重影响监测的准确性。
3无人机遥感技术在水土保持监测中的应用
3.1水土流失情况调查
根据《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）要求，对区域水土流失情况调查，无人机遥感可以发挥重要作用，其宏观、快速、动态和经济的特点，成为土壤侵蚀调查的重要信息源。土壤侵蚀过程极其复杂，受多种自然和人为因素的综合影响。不同的土壤侵蚀类型影响因子也不同，对于水蚀来说，参考通用土壤侵蚀方程各因子指标，并考虑遥感技术与常规方法相结合。无人机可以在低空、低速的情况下对研究区进行拍摄，精确计算及绘制出各区的界限。通过设置的标识，可以提取到各区域及植物覆盖范围和土地的利用情况，再进行DEM数据分析，得到坡度信息之后，再综合土壤的侵蚀分类标准、土壤侵蚀方程，得到研究范围内的水土流失状况、强度及分布情况。这对于利用GIS系统建立研究范围内水土流失本底数据库，确定土壤侵蚀类型、强度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蚀因子的属性提供了数据源。帮助了解区域水土流失发展趋势、发生特点和现状等，以便做好区域水土保持工作规划，加快水土流失治理。无人机在水土保持监测领域以较低的成本快速清查较大范围的水土流失状况、主要土壤侵蚀影响因子，为利用GIS分析研究范围内的水土流失奠定了基础。
3.2生产建设项目水土流失调查
根据监测地点的确定，无人机遥感技术的成果可以充分得到应用。通过拍摄得到的映像信息，再结合项目区域的相关布置图，精确计算及绘制出各个边区的界限。通过设置的标识，可以提取到各个项目区域及划分单元的植物覆盖范围和土地的利用情况，再进行DEM数据分析，得到坡度信息之后再综合土壤的侵蚀分类标准，按照这个标准对土壤的侵蚀度进行科学的划分。对于水土保持措施的监测，相关工作人员可以同样根据图像进行分析，计算出项目区域的工程和植物覆盖的面积，并设立地面的解释标识，对植被的覆盖率进行分析。对于水土保持效益的监测主要是结合以前的传统监测手段，分析已经做出的监测结果。
最后是利用DEM的成果来更新相关项目区域的大比例尺地形图。使用DEM技术和影像的成果，再使用相关的软件来完成对项目区域的三维模型的建立，通过虚拟的漫游技术和客观真实的现象来展现出相关项目的实际状况或者是该项目所在的整个区域范围的实际状况，不仅能够加强观察者的真实感还能十分真实的反应该项目的水土现状以及水土流失和治理的现象，有利于相关部门直面水土现状，更好的治理水土问题，解除相关隐患。
4结语
无人机因其机动灵活的起降方式、低空循迹的自主飞行方式、快速响应的多数据获取能力，其可以搭载高分辨率数码相机进行快速测图亦可搭载视频采集设备，分辨率高、实效性好、应急性强等优势。综合无人机技术的特点和实际应用效果，该技术将在我国水土保持监测领域中有着相当大的应用前景。作者认为无人机技术结合实地测验完全可以用于水土保持监测工作，并且野外工作量小，监测精度高，可作为今后监测工作的发展方向。
