韩磊
新疆生产建设兵团第八师石河子市环境监测站 832000
摘要：在时代大背景环境下国家对于环境的保护越来越严格，对于环境检测数据具有非常高的要求，在环保检测方面对新技术的需求也越来越高。因此，本文先对无人机运作进行概述，然后分析了水环境监测现状，对无人机的作用和无人机应用存在的不足进行深入的探讨，最后讨论了无人机在水环境监测工作的应用前景。
关键词：水环境监测；无人机；应用前景
1无人机运作概述
所谓无人机技术，是指将传感、遥测遥控、通讯、GPS定位等技术整合的综合系统，通过无人机各个零部件的配合，执行数据采集、数据传输的任务。传感器是无人机的重要部件，随着技术的进步和发展，它呈现着大面积、数字化、多光谱的发展趋势，通过这些改进，强化了数据采集的精度。无人机的运转主要有三大部分，即前期内、外业以及后期内业。其中前期内业主要由遥感监测系统和地面控制系统等系统组成的，以此保障前期外业执行的基础条件；前期外业，主要是信息数据收集的过程，通过人工或自动控制，在特定范围内执行数据采集任务，搭配GPS定位技术，确保无人机飞行的方向正确。后期内业，主要是根据前期外业的数据，进一步的分析和整理采集数据，并基于数据结果作出方案。采用无人机具有不受空间、地形限制的优势，比起传统的人工环境监测，其监测效率和可操作性更强，获取的信息也相对更准确。无人机的监测面积覆盖广，并且机身小巧、便于携带。无人机有充电和加油两种供能方式，根据监测站的条件和需要决定选择哪种方式。部分机型的无人机，为其添加3kg的油，其续航时间就能达到10h。此外，无人机还朝着智能化、自动化的趋势发展，在未来无人机不仅能够帮助监测人员采集特殊地形的位置，同时还能根据监测需要，同步分析和整理所需数据。
2水环境监测现状
在当今时代，中国大部分地区对于环境监测数据还是依靠传统的老方法，就是以人去进行数据的搜集，而对于水源之类的关于环境污染方面的监测是靠大大小小的船只来进行数据的搜集整理。然而在实际操作过程当中，操作人员肯定会造成数据搜集上的一些误差，如果是要按照既定的规章制度，从事环保工作的人员在进行河流水源的数据采样搜集时就会遇到一个问题。这些采取采样的环境必须是在整个需要检测的水源上分别对东、西、中这三个地方的断面水质进行采样，在经过水源样本的搜集后必须安静的放置半个小时，之后才能够进行采样数据样本保存步骤，整个一圈转下来就会发现采样步骤过于繁琐，而且在效率上也不尽人意。另一个值得注意的问题就是有时候得坐船去采集样本，但是船一般都是以柴油来进行驱动的，所以在行驶的过程中会排出对环境危害性很大的废气和污染物；而且大部分水源处水的流速比较快，这样也就会造成一些在安全上的风险。
3无人机的作用
3.1无人机应用在各领域
无人机最早被设计应用于代替人类完成高强度高风险的工作并提高工作效率，在各领域发展的非常迅速。在军事领域，无人机多用于执行很多危险系数高、环境苛刻的任务，具有打击精确度高、操作灵活性强、能够大幅度减少人员伤亡等优势；在消防抗灾领域，无人机在高空中搭配高精度摄像头电子眼，可以快速观察和判断险情位置、救援位置；在摄影拍摄领域，无人机用于航拍有着独特视角，能够捕捉全景画面。在电力巡检方面，电力巡检职业是无人机职业应用成熟度较高的职业，无人机电力巡检指用无人机携带摄像头、红外线传感器等设备，查看高效输电线是否有接触不良、漏电、过热或存在树障、大型机械施工等外力损坏危险。在农林植保方面，无人机经过地上遥控或GPS飞控完结喷洒作业，可喷洒药剂、种子、粉剂等。经过研究发现，农用无人机可以节省90%的用水量和30%-50%的农药用量，且功率是人工的40至60倍，且比拖拉机也要高5倍。一架载荷8-10公斤农药的小型无人机每分钟就可完结1亩的喷洒作业。
3.2无人机在水环境监测工作的优势
环保领域的无人机应用属于新技术，但其以高效率低成本的优势，发展非常迅速，目前主要用于环境应急和简单的大气环境指标监测等。
由于内陆水体环境复杂、水域面积相对小且污染类型多样，对数据精度要求较高，无人机在水环境监测工作具有广阔的应用前景，具有以下优势：
3.2.1有利于提高监测人员的安全性
运用无人机采样，监测人员不必乘船去往各采样点位，只需要在岸边操作无人机便可以完成水样采集，风险小且效率高。
3.2.2有利于提升监测工作质量
有些河流河床低，沿岸淤泥沉积，监测人员无法准确采集水样，运用无人机采样便可以达到并采集水样，确保了监测数据的完整性、准确性、可比性和代表性。
3.2.3有利于提高工作效率
无人机采样方便布置，能够克服大部分地形因素的干扰，几乎直线达到监测点位，且采集水样后可以在岸边静置水样，大幅度缩短采样工作时间。
3.2.4有利于降低工作成本
湖泊、河流和水库等水环境监测工作需要配备或租借船只，一个断面基本耗时2-3个小时，燃料消耗大，整个采样工作成本较高。与之相比，无人机性价比高，且可以重复使用。
3.2.5有利于避免再次环境污染
采样船大部分使用柴油为燃料，柴油燃烧后产生二氧化碳、各种烃类等有毒物质，造成空气污染。如柴油泄露会造成水面油类污染等。无人机使用清洁能源电能，在水环境监测工作中不会造成再次环境污染。
4无人机应用存在的不足
4.1设计问题
由于无人机基础便携性考虑，通常设计较小的体积，当其飞行到一定高度后，大风以及突发天气，都会影响其环境监测和飞行效果。但是增大增重无人机，那么其耗能也随之增加，续航时间也因此变短。
4.2数据传输技术
固定在无人机的数码相机所收集的数据还不够精确，呈现一些数据误差，未能满足特定监测任务。采集数据产生的误差，会影响绘制图像的精确性。无人机企业要将提高采集数据的准确度和传输效率，作为无人机下一阶段的发展重点。
4.3数据处理技术
由于无人机是新兴事物，对于环境监测功能开发还不够完善。现阶段的无人机主要是将采集数据传输到系统中，并根据遥感影像进行数据处理。环境监测人员还需要针对无人机反馈的数据，进行进一步纠偏和修正，如此才能得到较为准确的监测数据。
5无人机在水环境监测工作的应用前景
水是生命之源，在人类的生存和发展中起着不可代替的重要作用。随着经济的高速发展，伴随着水污染和水破坏问题的出现。如何更好通过水环境监测发现水环境中污染物浓度的迁移变化，沿岸企业对水环境的污染程度等，对开展环境保护工作起着基础性作用。无人机具有低成本、低损耗、可重复使用且危险小等诸多优势，可有效解决河流、湖泊和水库等水环境监测问题。无人机在水环境监测工作应用，可以为环境监测提供有力帮助，切实提高环境监测质量，从而让环境监测工作更有价值和意义。
6结束语
在水环境监测工作中利用先进、科学有效的监测技术至关重要。无人机技术的引进，有利于提高水环境监测工作的效率和质量，提供完整、准确的监测数据，进而提升环境监测工作质量，为及时、科学、合理制定环境保护方案提供有利的数据支撑，从而更加有效的保护好我国的水资源。因此无人机在水环境监测工作的应用，必将带来巨大且积极的变化，具体广阔的应用前景。
参考文献
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[2]刘美玲，罗克菊，汪晶，吴渝嘉.浅谈无人机在水环境监测工作的应用前景[J].资源节约与环保，2018(12):61.