無人機在環(huán)境保護領域的應用

1、無人機在環(huán)境保護領域的應用無人機在環(huán)境保護領域的應用應用背景目前我省正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化高速發(fā)展的新時期，隨之而來的環(huán)境壓力越來越大，環(huán)境保護任務也日趨繁重。環(huán)境基礎數(shù)據(jù)資料的獲取是做好當前環(huán)境保護工作的前提，隨著環(huán)境保護工作要求的不斷提高，環(huán)境基礎數(shù)據(jù)資料的精確性、可靠性和時效性也迫切需要提高。以建設項目環(huán)境保護管理為例，在環(huán)保驗收工作中，我們發(fā)現(xiàn)部分建設項目特別是生態(tài)類建設項目的地理位置、建設范圍、規(guī)模與環(huán)評審批時的變化較大；部分建設單位未按照環(huán)評審批要求開展項目建設，非法侵占了自然保護區(qū)、飲用水源保護區(qū)等需要特殊保護的區(qū)域，對生態(tài)環(huán)境造成了較大的破壞；部分建設單位未按照環(huán)評要求進行生態(tài)恢

2、復與建設，或者生態(tài)恢復面積與環(huán)評批復要求差距較大。此類項目建設變更對生態(tài)環(huán)境破壞大、影響長期，但因無準確的基礎數(shù)據(jù)底圖，難以準確甄別，環(huán)評審批、環(huán)境監(jiān)理、環(huán)保驗收多無據(jù)可查，給防范和后續(xù)處理工作增加很大難度，環(huán)境管理依據(jù)存在缺失。類似的問題也普遍存在于環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)察、環(huán)境應急和生態(tài)保護等環(huán)境保護領域的其他多個方面。無人機應用的優(yōu)勢以無人機作為空中作業(yè)平臺，與傳統(tǒng)航空、航天遙感平臺相比具有以下優(yōu)勢：（1）數(shù)據(jù)獲取成本低。無人機的運行成本都大大低于衛(wèi)星和載人飛機，其對場購置、地和人員的技術要求也比載人飛機低，且日常維護簡單，使數(shù)據(jù)的獲取成本大大降低。（2）安全作業(yè)保障能力強。無人機采用自主和地

3、面遙控作業(yè)方式，可進入高危地區(qū)開展工作，回避了飛行人員和地面人員的安全風險。（3）數(shù)據(jù)精度高。無人機由于飛行高度低，可獲取的影像擁有較高的圖像分辨率。高分辨率航片影像可使得在較小空間尺度上觀察地表的細節(jié)變化、進行大比例尺制圖以及監(jiān)測人為活動對環(huán)境的影響成為現(xiàn)實。（4）具備快速的應急響應能力。無人機體積小、質量輕、操作方便、易于轉場，其起飛降落公路或其他較開闊的地面受場地限制較小，在操場、均可起降；其可以在短時間內迅速升空，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速獲取。（5）能夠云下獲取數(shù)據(jù)。無人機可在云下飛行，彌補了衛(wèi)星光學遙感受云層遮擋無法獲取影像的缺陷，可在多云的天氣條件下開展工作。（6）可實現(xiàn)大區(qū)域、長航時及定點

4、、定區(qū)域監(jiān)測。在設定航點飛行完畢后，可實時上傳新航點，保證系統(tǒng)的連續(xù)不間斷工作，免去降落后再次輸入?yún)^(qū)域監(jiān)測航點的操作。無人機遙感系統(tǒng)在環(huán)境保護領域中的應用 由于無人機遙感系統(tǒng)具有低成本、高安全性、高機動性和高分辨率等技術特點，使其在環(huán)境保護領域中的應用有著得天獨厚的優(yōu)勢，在建設項目環(huán)境保護管理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)察、環(huán)境應急和生態(tài)保護等方面，無人機遙感系統(tǒng)均能夠發(fā)揮其強有力的技術支持作用。1、 在環(huán)境監(jiān)測中的應用 傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測通常采用點監(jiān)測的方式來估算整個區(qū)域的環(huán)境質量情況，具有一定的局限性和片面性。無人機具有視域廣、及時連續(xù)的特點，可迅速查明環(huán)境現(xiàn)狀。1、水污染領域借助系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀

5、生成多光譜圖像，可直觀辨別污染源、污染口、可見漂浮物等;生成的分布圖，可為環(huán)境評價、環(huán)境監(jiān)察提供依據(jù)，全面地監(jiān)測地表水環(huán)境質量狀況，提供水質富營養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物、排污口污染狀況等信息的專題圖，從而達到對水質特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。2、大氣污染進行長期的大氣污染跟蹤監(jiān)測，獲取PM2.5等大氣污染物濃度的三維分布數(shù)據(jù)，這一研究可為霧霾預報、防治，提供更精確的數(shù)據(jù)資料。目前對大氣污染的監(jiān)測主要集中在地面，高空污染監(jiān)測比較少，這種平面監(jiān)測讓我們很難清楚地掌握霧霾的生消和擴散規(guī)律。利用無人機飛行系統(tǒng)搭載污染區(qū)域氣體采集設備對高空垂直斷面大氣污染情況進行采集分析，達到對大氣數(shù)據(jù)檢測裝置微

6、型化、高精度、高實時性的要求。二、在環(huán)境應急中的應用 無人機在環(huán)境應急突發(fā)事件中，可克服交通不利、情況危險等不利因素， 快速趕到污染事故所在空域，立體的查看事故現(xiàn)場、 污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點分布情況。搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息，監(jiān)控事故進展，為環(huán)境保護決策提供準確信息。 無人機使環(huán)保部門對環(huán)境應急突發(fā)事件的情況了解得更加全面、對事件的反應更加迅速、相關人員之間的協(xié)調更加充分、決策更加有據(jù)。無人機的使用，還可以大大降低環(huán)境應急工作人員的工作難度，同時工作人員的人身安全也可以得到有效的保障。三、在生態(tài)保護中的應用 自然保護區(qū)和飲用水源保護區(qū)等需要特殊保護區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護一直以來是各

7、級環(huán)保部門工作的重點之一，而自然保護區(qū)和飲用水源保護區(qū)大多有著面積較大、位置偏遠、交通不便的特點，其生態(tài)保護工作很難做到全面細致。環(huán)保部門可采用無人機每年同一時間獲取需要特殊保護區(qū)域的遙感影像，通過逐年影像的分析比對或植被覆蓋度的計算比對，可以清楚地了解到該區(qū)域內植物生態(tài)環(huán)境的動態(tài)演變情況。無人機生成高分辨率影像甚至還可以辨識出該區(qū)域內不同植被類型的相互替代情況，這樣對區(qū)域內的植物生態(tài)研究也會起到參考作用。區(qū)域內植物生態(tài)環(huán)境的動態(tài)演變是自然因素和人為活動的雙重結果，如果自然因素不變而區(qū)域內或區(qū)域附近有強度較大的人為活動，逐年影像也可為研究人為活動對植物生態(tài)的影響提供依據(jù) 。當自然保護區(qū)和飲用水源保護區(qū)遭到非法侵占時，無人機能夠及時發(fā)現(xiàn)，影像也可作為生態(tài)保護執(zhí)法的依據(jù)。四、在環(huán)境監(jiān)察中的應用 當前，工業(yè)企業(yè)污染物排放情況復雜、變化頻繁，環(huán)境監(jiān)察工作任務繁重， 環(huán)境監(jiān)察人員力量也顯不足，監(jiān)管模式相對單一。 無人機可以從宏觀上觀測污