淺談無人機(jī)在生態(tài)環(huán)境方面的應(yīng)用研究

岳昂張贊

（天津市環(huán)境監(jiān)測中心 天津 300000）

引言

當(dāng)前，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測基本依賴于傳統(tǒng)的人工監(jiān)測，雖然監(jiān)測較為準(zhǔn)確，但監(jiān)測成本較高，且需布設(shè)大量監(jiān)測點(diǎn)位，來提高監(jiān)測精度，而無人機(jī)遙感監(jiān)測手段能夠彌補(bǔ)不足。特別是對小面積的典型區(qū)域，無人機(jī)能夠高效、低成本、全面準(zhǔn)確的進(jìn)行遙感監(jiān)測，具有時間分辨率快、空間分辨率高的特點(diǎn)。

1 無人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測方面的研究情況

1.1 無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測的重要性

無人機(jī)及衛(wèi)星遙感技術(shù)作為一種新興的環(huán)境監(jiān)測手段，不但可以動態(tài)、連續(xù)地監(jiān)測大尺度的環(huán)境污染，還可以及時發(fā)現(xiàn)并跟蹤監(jiān)測突發(fā)性環(huán)境污染事件的發(fā)生，以便于采取應(yīng)對措施。環(huán)保部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部《關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)“十二五”規(guī)劃的通知》文件中明確提出“配備無人機(jī)等遙感設(shè)備，建立無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測運(yùn)行體系，逐步形成無人機(jī)環(huán)境遙感運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，對環(huán)境敏感區(qū)域、事故易發(fā)區(qū)等實(shí)施監(jiān)控”。我市環(huán)境部門已配備無人機(jī)觀測系統(tǒng)，可精確的對飲用水源地于橋水庫及其保護(hù)區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域進(jìn)行高精度跟蹤監(jiān)測。

1.2 無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測的優(yōu)越性

當(dāng)前，全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)基本依賴于傳統(tǒng)的人工監(jiān)測，雖然監(jiān)測較為準(zhǔn)確，但監(jiān)測成本較高，且需布設(shè)大量監(jiān)測點(diǎn)位，提高監(jiān)測精度。而無人機(jī)遙感監(jiān)測手段能夠彌補(bǔ)上述手段的不足。特別是對小面積的生態(tài)典型區(qū)域，無人機(jī)能夠高效、低成本、全面準(zhǔn)確的進(jìn)行遙感監(jiān)測，具有時間分辨率高、空間分辨率高等特點(diǎn)。因此，應(yīng)用固定翼及旋翼無人機(jī)系統(tǒng)對生態(tài)典型區(qū)域進(jìn)行低空遙感監(jiān)測可以達(dá)到全方位、立體化、高精確度監(jiān)測的目的，極大豐富了環(huán)境監(jiān)測手段，可實(shí)現(xiàn)天地一體化綜合環(huán)境監(jiān)測。

1.3 無人機(jī)在生態(tài)環(huán)境方面的應(yīng)用

無人機(jī)在生態(tài)環(huán)境方面的用途極為廣泛。生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星中心在全國范圍內(nèi)進(jìn)行40多次涉及無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測方面的遙感應(yīng)用。無人機(jī)飛行面積達(dá)到5000多平方公里，逐步開展了國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)無人機(jī)抽查；廣西大米草生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測；遼東灣溢油環(huán)境監(jiān)測；江蘇太湖、安徽巢湖環(huán)境監(jiān)測；張家口礦庫監(jiān)測等各項(xiàng)重大環(huán)保項(xiàng)目，可為環(huán)境管理提供技術(shù)支持。

2 無人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測方面未來的方向

2.1 建立天地一體化環(huán)境監(jiān)測體系

加強(qiáng)遙感監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用，逐步加強(qiáng)無人機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感接收系統(tǒng)的應(yīng)用示范。利用先進(jìn)無人機(jī)遙感監(jiān)測手段，逐步加強(qiáng)無人機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在水華監(jiān)測、裸地核查、生態(tài)紅線及自然保護(hù)區(qū)等典型區(qū)域環(huán)境監(jiān)測與評價。加強(qiáng)衛(wèi)星遙感接收處理設(shè)備應(yīng)用，聯(lián)合高校及科研院所，針對秸稈焚燒、植被覆蓋、水華藍(lán)藻、海洋赤潮進(jìn)行監(jiān)控，為環(huán)境管理及科研創(chuàng)新助推動力。

2.2 建成天地一體化環(huán)境監(jiān)測大平臺

天地一體化環(huán)境監(jiān)測平臺結(jié)合“數(shù)字環(huán)?！逼脚_和在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，依托傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、3S等技術(shù)，集成水、土、氣、聲等多要素于一站式平臺，利用遙感解譯、地面調(diào)查、無人機(jī)航拍、樣品采集分析等技術(shù)手段，對地區(qū)水土環(huán)境質(zhì)量狀況和演化規(guī)律進(jìn)行綜合研究。

2.3 建立健全應(yīng)急無人機(jī)監(jiān)測機(jī)制

建立無人機(jī)突發(fā)環(huán)境污染事件應(yīng)急機(jī)制，建立針對突發(fā)性污染事件發(fā)生的監(jiān)測與預(yù)防體系、信息報告系統(tǒng)、突發(fā)性污染事件的級別和預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)、應(yīng)急響應(yīng)應(yīng)急終止和后期處置體系，并規(guī)范突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急管理和應(yīng)急響應(yīng)程序。建立無人機(jī)監(jiān)測污染事件應(yīng)急機(jī)制有助于維護(hù)社會穩(wěn)定，保障公眾生命健康和安全，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語

隨著無人機(jī)技術(shù)和航空遙感技術(shù)的不斷成熟，無人機(jī)遙感系統(tǒng)已經(jīng)開始應(yīng)用在國土、規(guī)劃、地質(zhì)、水利、林業(yè)和救災(zāi)等多個領(lǐng)域。無人機(jī)遙感系統(tǒng)以其諸多難以替代的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠?yàn)榄h(huán)境保護(hù)工作提供更加強(qiáng)大的保障和更完善的技術(shù)支撐，適應(yīng)新時期環(huán)境保護(hù)工作的需要，無人機(jī)遙感系統(tǒng)在我國環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中具有廣闊而深遠(yuǎn)的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。