無人機在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用分析

田 芳

（鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站 江蘇鎮(zhèn)江 212000）

引言

目前，我國的環(huán)境問題日益嚴峻，大氣環(huán)境質(zhì)量逐漸下降。此時，對相關(guān)的工作人員產(chǎn)生了巨大的壓力，必須要盡快的研究出監(jiān)測大氣環(huán)境質(zhì)量的方式，達到早監(jiān)測早預防的目的。無人機的產(chǎn)生正好能夠滿足大氣環(huán)境監(jiān)測的需求，實現(xiàn)了“大區(qū)域”、“精準”、“高效快速”的監(jiān)測目標，真正的實現(xiàn)了精準監(jiān)控，進而滿足了大氣污染防治的需求。值得注意的一點就是環(huán)保無人機的使用，因此，必須要協(xié)調(diào)好無人機與大氣環(huán)境監(jiān)測之間的關(guān)系，使得無人機技術(shù)能夠在大氣環(huán)境監(jiān)測中起到應(yīng)有的作用。

1 無人機在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

1.1 可見光相機

目前，我國企業(yè)對無人機的使用通常都是采用“無人機+可見光云臺”的形式，這種方式的應(yīng)用程度最廣，并且取得的效果也是最好的。某些監(jiān)測企業(yè)還會單獨購買幾臺無人機，然后由專業(yè)人員對本企業(yè)的員工進行培訓，進而形成了簡單的“環(huán)保無人機監(jiān)測隊伍”。

眾所周知，現(xiàn)今的相機能夠進行變焦，這種相機的使用，已經(jīng)使環(huán)境監(jiān)測擁有了新的發(fā)展方向，但是可見光相機在對大氣監(jiān)測時，只能夠?qū)ζ溥M行拍照或者錄制視頻，這種相機不能夠提供精準的數(shù)據(jù)作為支撐，并且在使用的過程中經(jīng)常會受到各種天氣環(huán)境的影響，使得可見光相機只能夠?qū)舛容^大的可見性污染源進行監(jiān)控，缺乏全面性。

常規(guī)的可見光載荷只能夠?qū)Νh(huán)保工作有簡單的作用，并且環(huán)境監(jiān)測人員對其的使用程度較低，不能夠有效的使用，出現(xiàn)買回來用不到的情況，直至最后變?yōu)橐患谰摺?/p>

1.2 紅外成像

紅外成像儀的出現(xiàn)滿足了社會中安檢工作的需求，并且在電力巡檢方面的應(yīng)用程度較深。將紅外成像儀應(yīng)用在環(huán)保方面時，是將儀器安裝在無人機上，能夠滿足夜間拍攝的需求，促使環(huán)境監(jiān)測不會受日夜的影響。同時，無人的熱成像儀擁有熱分布可視化的功能，以及測溫等特性功能，使得在夜間進行監(jiān)測時，能夠明顯的發(fā)現(xiàn)排污企業(yè)的所在地，直接發(fā)現(xiàn)污染的源頭，正是這種功能，實現(xiàn)了夜間偷拍，使得相關(guān)的排污企業(yè)在沒有發(fā)現(xiàn)的情況下就被追查到。

紅外成像中的熱像儀受到的環(huán)境因素影響巨大，并且相關(guān)企業(yè)在構(gòu)建模型時，存在較多的問題，因為不同種類的企業(yè)的熱分布形式不同，排放溫度與排放量沒有較大的聯(lián)系，進而導致模型的構(gòu)建比較困難，使得環(huán)境監(jiān)測的需求不能夠被滿足。

1.3 氣體傳感器

“無人機+氣體傳感器”能夠通過搭載多多種因子的高精度氣體監(jiān)測傳感器，進而達到在測區(qū)內(nèi)大范圍巡查的目的，這種監(jiān)測方式較為常用，并且監(jiān)測出的數(shù)據(jù)比較準確。

本文以大疆M100搭載傳感器為案例，在其中直接規(guī)劃出飛行的軌跡，使得無人機能夠在較短的時間內(nèi)，覆蓋了20多家工廠，進而得出該地區(qū)氣體濃度的分布情況。通過這種方式，能夠極大程度的提升監(jiān)測的效率，是傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測人員在地面進行巡查的百倍，并且同時解決了許多艱難的問題。

隨著我國相關(guān)技術(shù)的進步，便攜式傳感器的精度也在逐漸增強，其監(jiān)測精度甚至可以達到ppb級別，極大程度的滿足了測量大氣污染物濃度的要求。

2 數(shù)據(jù)可視化

目前，在環(huán)境監(jiān)測的方面，最為重要的就是執(zhí)法的時效性，因為違規(guī)企業(yè)進行偷排污染物只是在極短的時間段內(nèi)，這種情況使得環(huán)境監(jiān)測的取證非常困難。

在正常的大氣污染調(diào)查的工作中，通過無人機傳感器就會獲得大量的數(shù)據(jù)，使用傳統(tǒng)的excel表格進行數(shù)據(jù)的處理比較困難，并且許多數(shù)據(jù)甚至需要數(shù)日才能夠得出準確的結(jié)論，導致下一步的監(jiān)測管理工作和治理工作出現(xiàn)問題。

而可視化處理方式的出現(xiàn)，直接解決了這些問題，能夠明顯的揭示出氣體污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為科研人員和監(jiān)測機構(gòu)提供有效的數(shù)據(jù)支持，進而更加高效的進行監(jiān)測管理，為后續(xù)的治理措施提供有效的支持，極大程度的節(jié)約了人力成本。

結(jié)語

總而言之，通過使用無人機+傳感器的監(jiān)測模式，逐漸的發(fā)現(xiàn)了一些問題。由于國家沒有確認無人機采集數(shù)據(jù)的真實性，使得無人機取得的數(shù)據(jù)只能作為簡單的參考，不能夠直接用于執(zhí)法。除此之外，無人機在大氣中監(jiān)測的環(huán)境質(zhì)量，不能夠直接表明是由哪個工廠排放出的，使得污染物擴散模型并不能夠建立。盡管目前仍存在一些問題，但是相關(guān)人員仍在繼續(xù)努力研究，未來的社會，無人機的發(fā)展必將會使廣闊的。