无人机在环境监测领域中的应用优势分析

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年第9期(下)   作者:王莹
[导读] 无人机遥感技术是指利用无人机搭载遥感传感器,结合遥测遥控技术
        王莹
        青岛华益环保科技有限公司  山东 青岛  266071
        摘要:无人机遥感技术是指利用无人机搭载遥感传感器,结合遥测遥控技术、边缘计算技术、无线通信技术、GIS地理信息技术和GPS定位技术等获取影像数据,并对影像实行同步传输,完成影像数据的处理、建模和分析。将无人机遥感技术应用到环境监测领域,能对无法实施人工监测的点位进行监测,降低野外调查的工作量和难度,提高环境监测效率。本文主要分析无人机在环境监测领域中的应用优势分析。
        关键词:无人机;生态环境;环境监测;遥感技术;安全便捷
引言
        进入二十一世纪,国民经济的快速发展促使人们对生态环境的需求日益增强,环境保护压力与日俱增。为有效缓解当前的现状,人们逐渐将无人机遥感技术应用在环境保护中,利用其精准、安全、便捷、高效等优势来进行环境监测,以获取精准的数据信息,为国家治理环境、解决环境污染问题提供决策依据。
1、环境监测领域中的无人机
        无人机(UnmannedAerialVehicle,UAV)是指一种多功能用途的无人驾驶的航空飞行器。根据不同应用领域的功能要求具有不同的功能,即“无人机+应用领域”。环境监测领域的无人机需要具备航拍和环境监测功能,根据各项工作的需求来实现拍摄,获取相关的数据信息,被广泛地应用在拓展训练、各类事业单位或旅游单位中,应用范围较为广泛。环境监测无人机还可以有效地对环境数据进行动态监测、态势感知等,根据各项要求开展监测工作。但现阶段常见的监测方案多数为固定点监测,利用监测传感器进行控制,按照要求将监测传感器搭载到无人机飞行器中实现多维度监测,以获得动态的数据信息,满足人们的需求。同时,环境监测领域中的无人机应用还可以从整体上实现实时监测目标,获得更为准确的数据地理信息,扩大监测范围,如监测地表、水文、林木等,为人们提供优质的服务。
2、环境监测中无人机的优势
2.1无人机遥感技术能在危险、恶劣的环境下进行监测
        突发环境事件会对环境造成严重污染,如核泄漏事故、石油化工厂爆炸事故、原油泄漏事故等,人们需要及时对现场进行全面的应急环境监测,分析事故发生原因及制定污染防治措施。在一些较为恶劣的环境,如火山口、原始森林、陡峭峡谷等,传统的监测方法难以对目标现场环境进行监测。无人机能代替环境监测人员进入环境监测现场,及时获取准确、全面的监测数据,高效完成监测任务,减少恶劣危险环境对监测人员的安全威胁。
2.2大气环境监测
        无人机遥感技术在大气环境监测中的应用主要有秸秆焚烧巡查、颗粒物(工地、道路扬尘)巡检、工业园污染气体巡检、大气网格化巡查等遥感监测以及重大活动空气质量保障遥感监测等。无人机通过搭载影像设备或红外扫描仪,利用空间图像和热分布可视化特点以及温度相关特性,精准排查大气污染源和夜间违规排放的企业。

其搭载多种高精度气体监测传感器,对大气污染物的浓度进行监测,可监测的因子有VOCs、SO2、PM2.5、PM10、NO和CO等,在较短的时间内监测较广阔的区域,获取大气中污染物的浓度,环境监测效率较高。
2.3环境应急监测
        无人机遥感技术在环境应急监测中的应用主要是对突发环境污染事件进行监测,包括空气环境污染事件、水环境污染事件、核污染事件和电磁辐射污染事件等。当污染事件发生时,可利用无人机搭载相关监测设备(如影像设备或者传感器)快速赶赴污染事故现场,对事故现场进行全方位快速环境监测,识别污染物种类、污染范围和污染程度,为应急方案的制定提供精确信息。无人机遥感技术可以弥补人工现场监测行动慢、危险难以防范的不足。无人机遥感技术不但能够保障工作人员的人身安全,还能降低应急监测难度。
2.4全方位构建三维立体全景监测平台
        开展环境应急监测工作时,专业技术人员需要对各类环境突发状况进行全方位的核查和有序分析,并用无人机全景技术强化对区域环境的监察和应急状况的处理。通过各类信息数据的收集,做好相关记录,并制定应急预案和相关决策,因此,以无人机全景技术为基础所搭建出的三维全景监测平台,能够进一步实现环境应急监测工作的目的和效果。在搭建三维全景监测平台时,可以应用B/S的架构模式,强化计算机服务器端口的信息处理、信息储存能力。应用三维全景监测平台,专业技术人员可以直接通过现有平台对各类环境突发状况进行实时查看和问题分析,再加上平台中所应用的表现层、数据层和业务层,可以根据不同的层次架构,实现不同层级的环境监测工作。例如可以依靠数据层强化各类图像信息的收集和信息储存,并及时将数据上传到中心数据库中;而表现层主要作用在于根据用户的实际浏览动作对三维全景立体图像进行最终体现,为环境应急监测工作提供必要的分析依据和参考要素。
2.5根据监测区域的实际情况,强化影像数据的收集
        开展环境应急监测时,应用无人机全景技术要根据监测现场的实际环境状况合理调整无人机,并强化各类环境影像数据的收集和整理。首先,要确保无人机对环境监测现场各类环境信息的全方位采集,保障各类信息影像的真实准确。另外,在进行环境应急监测时,大多数情况下所应用的无人机为小型的飞行器,要保障无人机的图像分辨率能够达到环境应急监测工作要求,确保各类影像和信息资料始终保持较高质量。与此同时,也要确保无人机的待机时间能够适应环境应急监测的长时间飞行,有效减少相应的成本投入,保障影像信息的精准度。当前我国广泛应用的无人机全景技术,主要有三种类型的飞行器,分别是固定翼飞行器、大型旋翼飞行器和小型旋翼飞行器,不同类型的无人机飞行器在实际环境状况监测中会适应不同的空间和监测需求。以小型旋翼飞行器为例,此类无人机飞行器的观测范围较小,但是精度水平较高,操作性和稳定性较强,因此在范围较小、精准度需求较高的环境应急监测工作中,可以应用小型旋翼无人机进行作业。
结束语
        综上所述,在当前的时代背景下,无人机遥感技术被广泛地应用在环境监测领域中,为人们提供优质的服务。相比于传统的监测技术,其技术与理念更具有价值,精准性、高效性及经济性更为明显。它不需要工作人员进入现场进行监测,克服了传统监测中存在的困难,效率大大提高。
参考文献:
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