淺談無人機在水環境監測工作的應用前景

劉美玲 羅克菊 汪 晶 吳渝嘉

（1重慶市北碚區生態環境監測站 2重慶市生態環境監測中心 重慶 400700）

引言

環境監測是環境保護的基礎工作，是環境管理的“頂梁柱”。環境監測數據是環境監測工作的生命線，是客觀評價環境質量狀況，反映污染治理成效，實施環境管理與決策的基本依據。隨著我國對環保工作越來越重視，對監測數據高質量要求，環保對先進技術的需求越來越迫切。

1 水環境監測工作的現狀

目前，我國絕大多數地區在水環境監測工作中主要還是依靠傳統的人工監測，河流、湖泊和水庫等水環境監測主要利用船只進行水樣采集。在實際監測工作中人工監測存在一定不足，一是按照監測采樣工作要求，河流需采集左中右三個斷面水質，采集后需靜置0.5小時再進行樣品保存，整個采樣過程耗時長，成本高；二是船只大多使用柴油作為燃料，在使用過程中會產生有毒物質；三是部分河流水流湍急，采樣工作存在安全隱患。

2 無人機的作用

2.1 無人機應用在各領域

無人機最早被設計應用于代替人類完成高強度高風險的工作并提高工作效率，在各領域發展的非常迅速。在軍事領域，無人機多用于執行很多危險系數高、環境苛刻的任務，具有打擊精確度高、操作靈活性強、能夠大幅度減少人員傷亡等優勢；在消防抗災領域，無人機在高空中搭配高精度攝像頭電子眼，可以快速觀察和判斷險情位置、救援位置；在攝影拍攝領域，無人機用于航拍有著獨特視角，能夠捕捉全景畫面。在電力巡檢方面，電力巡檢職業是無人機職業應用成熟度較高的職業，無人機電力巡檢指用無人機攜帶攝像頭、紅外線傳感器等設備，查看高效輸電線是否有接觸不良、漏電、過熱或存在樹障、大型機械施工等外力損壞危險。在農林植保方面，無人機經過地上遙控或GPS飛控完結噴灑作業，可噴灑藥劑、種子、粉劑等。研討顯現，農用無人機可以節省90%的用水量和30%-50%的農藥用量，且功率是人工的40至60倍，且比拖拉機也要高5倍。一架載荷8-10公斤農藥的小型無人機每分鐘就可完結1畝的噴灑作業。

2.2 無人機在水環境監測工作的優勢

環保領域的無人機應用屬于新技術，但其以高效率低成本的優勢，發展非常迅速，目前主要用于環境應急和簡單的大氣環境指標監測等。由于內陸水體環境復雜、水域面積相對小且污染類型多樣，對數據精度要求較高，無人機在水環境監測工作具有廣闊的應用前景，具有以下優勢：

（1）有利于提高監測人員的安全性。運用無人機采樣，監測人員不必乘船去往各采樣點位，只需要在岸邊操作無人機便可以完成水樣采集，風險小且效率高。

（2）有利于提升監測工作質量。有些河流河床低，沿岸淤泥沉積，監測人員無法準確采集水樣，運用無人機采樣便可以達到并采集水樣，確保了監測數據的完整性、準確性、可比性和代表性。

（3）有利于提高工作效率。無人機采樣方便布置，能夠克服大部分地形因素的干擾，幾乎直線達到監測點位，且采集水樣后可以在岸邊靜置水樣，大幅度縮短采樣工作時間。

（4）有利于降低工作成本。湖泊、河流和水庫等水環境監測工作需要配備或租借船只，一個斷面基本耗時2-3個小時，燃料消耗大，整個采樣工作成本較高。與之相比，無人機性價比高，且可以重復使用。

（5）有利于避免再次環境污染。采樣船大部分使用柴油為燃料，柴油燃燒后產生二氧化碳、各種烴類等有毒物質，造成空氣污染。如柴油泄露會造成水面油類污染等。無人機使用清潔能源電能，在水環境監測工作中不會造成再次環境污染。

3 無人機在水環境監測工作的應用前景

水是生命之源，在人類的生存和發展中起著不可代替的重要作用。隨著經濟的高速發展，伴隨著水污染和水破壞問題的出現。如何更好通過水環境監測發現水環境中污染物濃度的遷移變化、時空分布，沿岸企業對水環境的污染程度等，對開展環境保護工作起著基礎性作用。

無人機具有低成本、低損耗、可重復使用且危險小等諸多優勢，可有效解決河流、湖泊和水庫等水環境監測問題。無人機在水環境監測工作應用，可以為環境監測提供有力幫助，切實提高環境監測質量，從而讓環境監測工作更有價值和意義。

結語

在水環境監測工作中利用先進、科學有效的監測技術至關重要。無人機技術的引進，有利于提高水環境監測工作的效率和質量，提供完整、準確的監測數據，進而提升環境監測工作質量，為及時、科學、合理制定環境保護方案提供有利的數據支撐，從而更加有效的保護好我國的水資源。因此無人機在水環境監測工作的應用，必將帶來巨大且積極的變化，具體廣闊的應用前景。