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无人机是当下生态环境监测的“网红”

时间:2019-11-11 15:39:20编辑:小吴来源:互联网栏目:生态环境监测点击数(0)已有0人评论 加入收藏

  “绿水青山就是金山银山,推动生态环境保护,像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境。”近些年,生态环境保护正在成为各级政府部门工作中的重中之重。

  在环境保护工作中,环境状况监测是“哨兵”和“耳目”,是生态环境保护的最为重要的基础性和前沿性工作。在以往环境监测技术手段中更多依靠人力,长途跋涉,现场取样,不但费时费力,效率低,同时隐蔽性较差。

  1无人机成为安全、高效获取生态环境信息手段

  近些年来一系列环境灾害与环境事故的频发,如何方便、快速、低成本的获取精确、可靠、及时的环境基础数据资料成为生态环境保护的重点和难点。

  随着无人机产品技术的成熟落地应用。无人机以其低空飞行、成本低廉,机动灵活,能快速响应等优点在生态环境监测领域具有较大应用优势,可快速获取地理、资源、环境等空间信息,完成数据采集、处理和应用分析,同时具有机动、经济、安全等诸多优点。

  无人机是当下生态环境监测的“网红”

  例如可以实现对目标区域的24小时高频次监测;无需人工干预,方便高效,并且将监测数据实时回传分析,便于增强环保部门应对突发性监测任务的实时处理能力。更为关键的是无人机拥有空中视野,可以到达人员不方便到达的区域;配合各类传感器可获得地面监测无法获得的各类数据。

  随着技术的进步和业务方式的探索,无人机开始广泛地应用在环保监测领域,帮助环保部门更好地监测环境,提升工作效率和水平。

  2无人机生态监测涉及主要技术

  无人机生态环境监测是综合性、系统性的技术领域,除了涉及无人机本身技术外,其他主要涉及到核心关键技术主要包括监测传感器、数据实时传输存储技术以及影像拼接技术等。

  传感器作为无人机监测技术中重要基础设备,随着计算机技术的发展以及无人机技术在环保领域应用的不断深入,面向环境监测领域的传感器在探测精度以及种类等方面都取得了巨大进展。

  近几年以CMOS为代表的图像传感器日渐成熟,使高分辨率的数码相机成为无人机在环境监测中重要武器。而随着传感器不断向大面阵、多光谱、数字化方向发展,进一步提高了航拍精度。

  另外,针对不同的环境监测,还需要不同的机载环境监测传感器。例如面向水环境、大气环境监测的各种热红外成像仪、轻型红外航扫仪、红外扫描仪、微波辐射计等以及粒子探测仪、差分吸收光谱探测系统、电化学类气体监测设备等等。

  无人机监测到数据后,需要实时传输到地面工作站。地面站与无人机之间数据传输是通过数据链实现的,同时还负责遥控、遥测和跟踪定位的功能。目前h.265以及5G技术的出现,不但可以实现无人机的远程精细操控、飞行数据安全保障、数据传输更快捷等,同时赋予无人机人更多行业应用。

  3无人机生态监测涉及监测领域

  利用无人系统,环保监测部门可以对目标区域进行全天候,高频次的生态环境监测,目前重点包括以下几项监测业务:

  水域监测

  借助无人机系统搭载的多光谱成像仪生成多光谱图像,直观全面地监测地表水环境质量状况,提供水质富营养化、水华、水体透明度、悬浮物排污口污染状况等信息。同时后台可实时拼接无人机影像,形成直观的正射图,便于发现异常情况和排污点。另外,无人艇设备也可以应用于水体环境复杂、污染类型多样,对数据精度要求较高的水域。

  无人机是当下生态环境监测的“网红”

  目前随着国内“河长制”建立,各地都在积极探索通过无人机实现上下游水体环境的统一监测。由中国无人系统产业联盟主办的2017年世界无人系统大会,针对无人系统在河长制下河流环境保护与监测应用展开了一番热论。无人系统产业内知名专家及企业代表就此领域提出了一系列整体解决方案,展示最新的产品技术应用。同时,还举办了无人系统水上取样展演与竞赛,进一步推进无人系统在河流巡查与监测中应用,为河长培训再教育提供实际操作的范本。

  空气监测

  无人机根据飞行的不同高度,可以搭载不同的大气自动监测设备,实现对空气中不同高度目标区域的大气进行监测,实时反馈大气质量数据或对空气进行采样,其中可监测臭氧、粒子浓度、温度、湿度以及pm2.5浓度等空气环境问题。

  陆地目标监测

  无人机可以在空中立体飞行,拥有绝佳的监测视角。通过无人机的巡查可以获得宏观的监测数据,例如在灾害监测、森林资源保护调查等方面;同时还可以发现工业区内部情况污染物排放等问题,便于及早发现环保隐患。

  4无人机生态监测未来发展

  目前我国无人机在环境监测领域应用尚处于发展初期阶段,受载荷和空间限制,传统的大部分环境监测传感器无法满足系统要求,在很多指标监测方面的传感器有待于进一步开发。

  在技术上,无人机监测设备正在向小型化、轻型化、集成化发展,在数据处理技术正在逐步提高数据分析的精度和效率,提高数据分析自动化将成为无人机在环境监测领域应用重要方向。

  另外,目前我国已经提出了建立一体化环境监测网络体系的构想,实现无人机在多个环境监测领域自主应用,构建全自动环保监测系统和解决方案,将极大地推进了无人机在环保监测领域的应用。

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