無人機在大氣環境監測中的應用分析

田 芳

（鎮江市環境監測中心站 江蘇鎮江 212000）

引言

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

1 無人機在大氣環境監測中的應用

1.1 可見光相機

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

眾所周知，現今的相機能夠進行變焦，這種相機的使用，已經使環境監測擁有了新的發展方向，但是可見光相機在對大氣監測時，只能夠對其進行拍照或者錄制視頻，這種相機不能夠提供精準的數據作為支撐，并且在使用的過程中經常會受到各種天氣環境的影響，使得可見光相機只能夠對濃度較大的可見性污染源進行監控，缺乏全面性。

常規的可見光載荷只能夠對環保工作有簡單的作用，并且環境監測人員對其的使用程度較低，不能夠有效的使用，出現買回來用不到的情況，直至最后變為一件道具。

1.2 紅外成像

紅外成像儀的出現滿足了社會中安檢工作的需求，并且在電力巡檢方面的應用程度較深。將紅外成像儀應用在環保方面時，是將儀器安裝在無人機上，能夠滿足夜間拍攝的需求，促使環境監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，使得在夜間進行監測時，能夠明顯的發現排污企業的所在地，直接發現污染的源頭，正是這種功能，實現了夜間偷拍，使得相關的排污企業在沒有發現的情況下就被追查到。

紅外成像中的熱像儀受到的環境因素影響巨大，并且相關企業在構建模型時，存在較多的問題，因為不同種類的企業的熱分布形式不同，排放溫度與排放量沒有較大的聯系，進而導致模型的構建比較困難，使得環境監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測傳感器，進而達到在測區內大范圍巡查的目的，這種監測方式較為常用，并且監測出的數據比較準確。

本文以大疆M100搭載傳感器為案例，在其中直接規劃出飛行的軌跡，使得無人機能夠在較短的時間內，覆蓋了20多家工廠，進而得出該地區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測的效率，是傳統環境監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。

隨著我國相關技術的進步，便攜式傳感器的精度也在逐漸增強，其監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 數據可視化

目前，在環境監測的方面，最為重要的就是執法的時效性，因為違規企業進行偷排污染物只是在極短的時間段內，這種情況使得環境監測的取證非常困難。

在正常的大氣污染調查的工作中，通過無人機傳感器就會獲得大量的數據，使用傳統的excel表格進行數據的處理比較困難，并且許多數據甚至需要數日才能夠得出準確的結論，導致下一步的監測管理工作和治理工作出現問題。

而可視化處理方式的出現，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化規律，為科研人員和監測機構提供有效的數據支持，進而更加高效的進行監測管理，為后續的治理措施提供有效的支持，極大程度的節約了人力成本。

結語

總而言之，通過使用無人機+傳感器的監測模式，逐漸的發現了一些問題。由于國家沒有確認無人機采集數據的真實性，使得無人機取得的數據只能作為簡單的參考，不能夠直接用于執法。除此之外，無人機在大氣中監測的環境質量，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，但是相關人員仍在繼續努力研究，未來的社會，無人機的發展必將會使廣闊的。