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無人機(jī)如何進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測

發(fā)布日期:2014-03-20我要投稿我要評論


無人機(jī)參與大氣環(huán)境巡查

  針對大氣污染治理,環(huán)境保護(hù)部副部長翟青日前在國務(wù)院新聞辦舉行的新聞發(fā)布會上指出,中國正在從國家宏觀戰(zhàn)略層面對大氣污染防治進(jìn)行科學(xué)的頂層設(shè)計,提出“一攬子”環(huán)境政策和經(jīng)濟(jì)政策,分區(qū)施策、分階段推動。為實現(xiàn)這一目標(biāo),從去年10月開始,環(huán)境保護(hù)部每個月都組織一次重點區(qū)域的執(zhí)法監(jiān)察活動,其間還動用了無人機(jī),大尺度、大范圍地進(jìn)行巡查。無人機(jī)如何進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測?它有哪些優(yōu)勢?本期應(yīng)知為您解讀。

  何為無人機(jī)?

  無人機(jī)是一種以無線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機(jī)。按照系統(tǒng)組成和飛行特點,無人機(jī)可分為固定翼型無人機(jī)、無人駕駛直升機(jī)兩大類。固定翼型無人機(jī)通過動力系統(tǒng)和機(jī)翼的滑行實現(xiàn)起降和飛行,遙控飛行和程控飛行均容易實現(xiàn),抗風(fēng)能力也比較強(qiáng),類型較多,能同時搭載多種遙感傳感器。固定翼型無人機(jī)的起降需要比較空曠的場地,多應(yīng)用于礦山資源監(jiān)測、林業(yè)和草場監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測、污染源及擴(kuò)散態(tài)勢監(jiān)測、土地利用監(jiān)測以及水利、電力等領(lǐng)域。

  無人機(jī)用于環(huán)境監(jiān)測主要是以遙感(UAVRS)技術(shù)作為航空遙感手段,具有續(xù)航時間長、影像實時傳輸、高危地區(qū)探測、成本低、高分辨率、機(jī)動靈活等優(yōu)點,是衛(wèi)星遙感與有人機(jī)航空遙感的有力補(bǔ)充,在國外已得到廣泛應(yīng)用。

  其利用高分辨CCD相機(jī)系統(tǒng)獲取遙感影像,利用空中和地面控制系統(tǒng)實現(xiàn)影像的自動拍攝和獲取,同時實現(xiàn)航跡的規(guī)劃和監(jiān)控、信息數(shù)據(jù)的壓縮和自動傳輸、影像預(yù)處理等功能,可為各級環(huán)境監(jiān)測部門及環(huán)境信息化建設(shè)提供一體化的解決方案,并可滿足環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)的需求。去年我國首架自主研發(fā)的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)的亮相,使環(huán)保系統(tǒng)航空無人機(jī)遙感能力建設(shè)邁上了新臺階。

  目前我國已啟用無人機(jī)對一些重污染區(qū)域進(jìn)行高空排查,針對污染企業(yè)過于分散、發(fā)現(xiàn)不全等問題,以進(jìn)一步擴(kuò)大巡查范圍。據(jù)介紹,自去年底啟用無人機(jī)以來,已幫助督促解決200多起環(huán)境違法案件。

  小百科

  “天地空”一體化監(jiān)測

  大氣環(huán)境治理首先要知道污染源現(xiàn)狀,這是重要的前期監(jiān)測工作。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式以地面監(jiān)測站為主,現(xiàn)在發(fā)展成在線監(jiān)測,通過網(wǎng)絡(luò)建立傳感系統(tǒng)監(jiān)測。但從傳統(tǒng)監(jiān)測到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測,依然無法滿足新時期環(huán)境監(jiān)測的要求。

  我國氣象、陸地、海洋和測繪四大類衛(wèi)星的成功發(fā)射,遙感技術(shù)在空氣質(zhì)量監(jiān)測方面的應(yīng)用取得了重要成果。目前環(huán)境保護(hù)部圍繞形成“天地空”一體化監(jiān)測能力的目標(biāo),全面開展環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)工程建設(shè)、技術(shù)體系和業(yè)務(wù)運行體系的建設(shè),其核心優(yōu)勢是將空監(jiān)測、地監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,將來自衛(wèi)星、航空以及地面的數(shù)據(jù)融合起來,最終通過一個平臺展現(xiàn)出來,從而有效避免地面監(jiān)測、遙感監(jiān)測存在的單方面局限性。

  “天地空”一體化監(jiān)測具有大范圍、動態(tài)、全天候、全天時等優(yōu)勢,對沙塵暴、霧霾等天氣現(xiàn)象做到實時監(jiān)測。以長三角、珠三角、京津冀等城市群環(huán)境空氣監(jiān)測為例,進(jìn)行了環(huán)境空氣遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用示范,同時在全國秸稈焚燒遙感監(jiān)測、北方地區(qū)沙塵暴遙感監(jiān)測、城市顆粒物遙感監(jiān)測等方面發(fā)揮了很大作用。

  無人機(jī)監(jiān)測有哪些優(yōu)勢?

  快速、高效

  針對應(yīng)急事件,無人機(jī)可立刻對監(jiān)測區(qū)進(jìn)行大范圍監(jiān)測,單臺無人機(jī)日監(jiān)測能力最高達(dá)到200~320平方公里。監(jiān)測結(jié)果能在短時間內(nèi)生成高清晰圖像數(shù)據(jù)和水體透明度、富營養(yǎng)化等多種專題數(shù)據(jù)。污染事故發(fā)生后可快速提供三維水體污染狀況變化預(yù)估并發(fā)布,用于決策。

  直觀、全面

  無人機(jī)拍攝生成的高清晰圖像可直觀辨別污染源、污染口、可見漂浮物等,并生成分布圖,為環(huán)境評價、環(huán)境監(jiān)察提供依據(jù)。其生成的多光譜圖像可直觀、全面地監(jiān)測地表水環(huán)境質(zhì)量狀況,水質(zhì)富營養(yǎng)化、水華、有機(jī)污染程度及清澈透明程度、排污口排水污染程度等信息的專題圖,從而達(dá)到對水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。其結(jié)果能直觀、全面地演示水域環(huán)境狀況,對污染物影響程度和范圍進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警,從而達(dá)到為水污染事故處理處置提供支撐的目的。

  大尺度、宏觀性

  無人機(jī)通過不同航高可實現(xiàn)高空間、大面積監(jiān)測,也可實現(xiàn)低空間較小范圍精確監(jiān)測,也可多架、多次同時對上萬平方公里測區(qū)進(jìn)行監(jiān)測。通過多光譜分析,得到大面積測區(qū)的各項監(jiān)測數(shù)據(jù),以面信息結(jié)合傳統(tǒng)點信息,從而為整個測區(qū)宏觀環(huán)境評價提供依據(jù)。通過全面展示測區(qū)環(huán)境狀況、測區(qū)污染物影響程度、范圍,為相關(guān)部門決策提供演示。

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