“綠水青山就是金山銀山，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，像保護(hù)眼睛一樣保護(hù)生態(tài)環(huán)境，像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境?！苯┠?，生態(tài)環(huán)境保護(hù)正在成為各級(jí)政府部門工作中的重中之重。

在環(huán)境保護(hù)工作中，環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)是“哨兵”和“耳目”，是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的最為重要的基礎(chǔ)性和前沿性工作。在以往環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)手段中更多依靠人力，長(zhǎng)途跋涉，現(xiàn)場(chǎng)取樣，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低，同時(shí)隱蔽性較差。

1.無(wú)人機(jī)成為安全、高效獲取生態(tài)環(huán)境信息手段

　　近些年來(lái)一系列環(huán)境災(zāi)害與環(huán)境事故的頻發(fā)，如何方便、快速、低成本的獲取精確、可靠、及時(shí)的環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　隨著無(wú)人機(jī)產(chǎn)品技術(shù)的成熟落地應(yīng)用。無(wú)人機(jī)以其低空飛行、成本低廉，機(jī)動(dòng)靈活，能快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有較大應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可快速獲取地理、資源、環(huán)境等空間信息，完成數(shù)據(jù)采集、處理和應(yīng)用分析，同時(shí)具有機(jī)動(dòng)、經(jīng)濟(jì)、安全等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　例如可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的24小時(shí)高頻次監(jiān)測(cè);無(wú)需人工干預(yù)，方便高效，并且將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳分析，便于增強(qiáng)環(huán)保部門應(yīng)對(duì)突發(fā)性監(jiān)測(cè)任務(wù)的實(shí)時(shí)處理能力。更為關(guān)鍵的是無(wú)人機(jī)擁有空中視野，可以到達(dá)人員不方便到達(dá)的區(qū)域;配合各類傳感器可獲得地面監(jiān)測(cè)無(wú)法獲得的各類數(shù)據(jù)。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步和業(yè)務(wù)方式的探索，無(wú)人機(jī)開(kāi)始廣泛地應(yīng)用在環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，幫助環(huán)保部門更好地監(jiān)測(cè)環(huán)境，提升工作效率和水平。

2.無(wú)人機(jī)生態(tài)監(jiān)測(cè)涉及主要技術(shù)

　　無(wú)人機(jī)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是綜合性、系統(tǒng)性的技術(shù)領(lǐng)域，除了涉及無(wú)人機(jī)本身技術(shù)外，其他主要涉及到核心關(guān)鍵技術(shù)主要包括監(jiān)測(cè)傳感器、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸存儲(chǔ)技術(shù)以及影像拼接技術(shù)等。

　　傳感器作為無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)中重要基礎(chǔ)設(shè)備，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及無(wú)人機(jī)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入，面向環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的傳感器在探測(cè)精度以及種類等方面都取得了巨大進(jìn)展。

　　近幾年以CMOS為代表的圖像傳感器日漸成熟，使高分辨率的數(shù)碼相機(jī)成為無(wú)人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中重要武器。而隨著傳感器不斷向大面陣、多光譜、數(shù)字化方向發(fā)展，進(jìn)一步提高了航拍精度。

　　另外，針對(duì)不同的環(huán)境監(jiān)測(cè)，還需要不同的機(jī)載環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器。例如面向水環(huán)境、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的各種熱紅外成像儀、輕型紅外航掃儀、紅外掃描儀、微波輻射計(jì)等以及粒子探測(cè)儀、差分吸收光譜探測(cè)系統(tǒng)、電化學(xué)類氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備等等。

　　無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)到數(shù)據(jù)后，需要實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婀ぷ髡?。地面站與無(wú)人機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)還負(fù)責(zé)遙控、遙測(cè)和跟蹤定位的功能。目前h.265以及5G技術(shù)的出現(xiàn)，不但可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的遠(yuǎn)程精細(xì)操控、飛行數(shù)據(jù)安全保障、數(shù)據(jù)傳輸更快捷等，同時(shí)賦予無(wú)人機(jī)人更多行業(yè)應(yīng)用。

3.無(wú)人機(jī)生態(tài)監(jiān)測(cè)涉及監(jiān)測(cè)領(lǐng)域

　　利用無(wú)人系統(tǒng)，環(huán)保監(jiān)測(cè)部門可以對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全天候，高頻次的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)，目前重點(diǎn)包括以下幾項(xiàng)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)：

水域監(jiān)測(cè)

　借助無(wú)人機(jī)系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像，直觀全面地監(jiān)測(cè)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，提供水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息。同時(shí)后臺(tái)可實(shí)時(shí)拼接無(wú)人機(jī)影像，形成直觀的正射圖，便于發(fā)現(xiàn)異常情況和排污點(diǎn)。另外，無(wú)人艇設(shè)備也可以應(yīng)用于水體環(huán)境復(fù)雜、污染類型多樣，對(duì)數(shù)據(jù)精度要求較高的水域。

　　目前隨著國(guó)內(nèi)“河長(zhǎng)制”建立，各地都在積極探索通過(guò)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)上下游水體環(huán)境的統(tǒng)一監(jiān)測(cè)。由中國(guó)無(wú)人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦的2017年世界無(wú)人系統(tǒng)大會(huì)，針對(duì)無(wú)人系統(tǒng)在河長(zhǎng)制下河流環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)應(yīng)用展開(kāi)了一番熱論。無(wú)人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)內(nèi)知名專家及企業(yè)代表就此領(lǐng)域提出了一系列整體解決方案，展示最新的產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用。同時(shí)，還舉辦了無(wú)人系統(tǒng)水上取樣展演與競(jìng)賽，進(jìn)一步推進(jìn)無(wú)人系統(tǒng)在河流巡查與監(jiān)測(cè)中應(yīng)用，為河長(zhǎng)培訓(xùn)再教育提供實(shí)際操作的范本。

空氣監(jiān)測(cè)

　　無(wú)人機(jī)根據(jù)飛行的不同高度，可以搭載不同的大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中不同高度目標(biāo)區(qū)域的大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)反饋大氣質(zhì)量數(shù)據(jù)或?qū)諝膺M(jìn)行采樣，其中可監(jiān)測(cè)臭氧、粒子濃度、溫度、濕度以及pm2.5濃度等空氣環(huán)境問(wèn)題。

陸地目標(biāo)監(jiān)測(cè)

　　無(wú)人機(jī)可以在空中立體飛行，擁有絕佳的監(jiān)測(cè)視角。通過(guò)無(wú)人機(jī)的巡查可以獲得宏觀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，例如在災(zāi)害監(jiān)測(cè)、森林資源保護(hù)調(diào)查等方面;同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)工業(yè)區(qū)內(nèi)部情況污染物排放等問(wèn)題，便于及早發(fā)現(xiàn)環(huán)保隱患。

4.無(wú)人機(jī)生態(tài)監(jiān)測(cè)未來(lái)發(fā)展

　　目前我國(guó)無(wú)人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用尚處于發(fā)展初期階段，受載荷和空間限制，傳統(tǒng)的大部分環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器無(wú)法滿足系統(tǒng)要求，在很多指標(biāo)監(jiān)測(cè)方面的傳感器有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

　　在技術(shù)上，無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備正在向小型化、輕型化、集成化發(fā)展，在數(shù)據(jù)處理技術(shù)正在逐步提高數(shù)據(jù)分析的精度和效率，提高數(shù)據(jù)分析自動(dòng)化將成為無(wú)人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用重要方向。

　　另外，目前我國(guó)已經(jīng)提出了建立一體化環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)想，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)在多個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域自主應(yīng)用，構(gòu)建全自動(dòng)環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和解決方案，將極大地推進(jìn)了無(wú)人機(jī)在環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

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