無人機技術在“環(huán)保管家”領域的應用研究

郭芳

摘 要：隨著無人機技術的發(fā)展和進步，無人機技術應用領域不斷擴大，在環(huán)保領域的應用也越來越廣泛。本文主要圍繞無人機技術在“環(huán)保管家”這一環(huán)境保護中的具體領域展開討論，在無人機作用下，能實現環(huán)境保護工作智能化，對提高工作質量有現實意義，說明無人機技術在“環(huán)保管家”工作中具有應用優(yōu)勢。

關鍵詞：無人機 環(huán)保管家 環(huán)境保護

中圖分類號：X324 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0251-02

1 無人機技術的發(fā)展狀況

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機從技術角度定義可以分為：無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機這幾大類。

無人機結構簡單、使用成本低，不但能完成有人駕駛飛機執(zhí)行的任務，更適用于有人飛機不宜執(zhí)行的任務，如航拍、測繪、地產、考古、森林防火、大氣監(jiān)測、資源勘探、環(huán)境保護、通信中繼、農藥噴灑、航空攝影、電力線檢測、交通監(jiān)控、邊境巡邏、緝毒緝私、災情監(jiān)視等。

目前“環(huán)保無人機”應用主要是通過在線遙感監(jiān)測對環(huán)境空氣質量、污染源排放情況、重點流域、重點排污口、飲用水水源水質等進行監(jiān)測及破壞、污染環(huán)境行為進行巡查。

2 環(huán)保管家的工作內容

2016年4月15日，環(huán)境保護部印發(fā)了《關于積極發(fā)揮環(huán)境保護作用促進供給側結構性改革的指導意見》，文件中明確提出“推進環(huán)境咨詢服務業(yè)發(fā)展，鼓勵有條件的工業(yè)園區(qū)聘請第三方專業(yè)環(huán)保服務公司作為“環(huán)保管家”，向園區(qū)監(jiān)測、監(jiān)理、環(huán)保設施建設運營、污染治理等提供一體化環(huán)保服務和解決方案。”

“環(huán)保管家”服務貫穿于園區(qū)環(huán)保工作的事前、事中、事后全部流程，從服務對象來看，環(huán)保管家可從園區(qū)、企業(yè)和環(huán)保部門等多個層面提供綜合性的環(huán)保技術服務；從服務內容上說，環(huán)保管家將覆蓋環(huán)境咨詢、環(huán)境監(jiān)測、污染設施管理、運營、環(huán)境突發(fā)事件處理等全方位服務模式。

3 “環(huán)保管家”工作中的無人機應用前景展望

由于“環(huán)保管家”工作貫穿企業(yè)/園區(qū)選址、環(huán)評、建設、運行到日常監(jiān)管的環(huán)保工作的整個過程，工作量大且內容繁雜，而無人機技術成本低，巡查速度快，在下一步“環(huán)保管家”工作中的應用范圍必將不斷擴大，例如以下幾個方面。

3.1 現場勘查

企業(yè)/園區(qū)建設前通過無人機全定點定位高空航拍，能夠清楚辨別項目選址位置及周邊環(huán)境，直接確認園區(qū)建設情況，為環(huán)境保護工作實施提供需要的影像資料，進一步確定選址是否符合相關法律法規(guī)及標準要求。同時，無人機不定時巡查，可以全程監(jiān)管建設項目施工、試運行期間環(huán)保設施的配套建設情況，為環(huán)保設施“三同時”提供有效的監(jiān)督手段。

3.2 環(huán)境監(jiān)測

目前無人機可以進行的環(huán)境監(jiān)測主要包括環(huán)境空氣質量、重點流域、重點排污口、飲用水水源水質及污染源進行監(jiān)測。例如采用環(huán)保無人機搭載移動大氣自動監(jiān)測平臺對目標區(qū)域的大氣進行監(jiān)測，自動監(jiān)測平臺不能夠監(jiān)測的污染因子，可采用搭載采樣器的方式，將大氣樣品在空中采集后送回實驗室監(jiān)測分析。其結果能直觀、全面地演示空域環(huán)境狀況，對污染物影響程度和范圍進行監(jiān)測和預警[1]，也可以將監(jiān)測對象鎖定固定污染源的煙氣，通過旋翼無人機自主飛行系統(tǒng)搭載二氧化硫、氮氧化物等監(jiān)測分析設備，實現對污染源的遠距離實時監(jiān)測[2]。地表水監(jiān)測可借助無人機遙感系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像，直觀全面地提供水質富營養(yǎng)化、水體透明度、排污口污水排放情況等信息的專題圖，從而實現對地表水環(huán)境質量和污染源監(jiān)測的目的[3]。

3.3 環(huán)境違法監(jiān)察

無人機通過高空優(yōu)勢可實現對污染源進行高空監(jiān)察，獲取企業(yè)違法排污證據，解決了環(huán)保執(zhí)法人員平時經常遇到的證據和難找的問題，更加有效地打擊污染源偷排偷放和監(jiān)測數據弄虛作假環(huán)境違法行為。

3.4 突發(fā)事件

無人機遙感系統(tǒng)具有視域廣、及時連續(xù)的特點，面對突發(fā)事件，無人機能夠快速進入事故點開展工作，采用多光譜分析得到大面積測區(qū)的各項監(jiān)測數據，迅速查明環(huán)境現狀，且可以避免監(jiān)測采樣人員進入現場帶來人身危險。

4 環(huán)保無人機應用存在的問題

隨著無人機技術的發(fā)展和“環(huán)保管家”的落地，無人機在“環(huán)保管家”工作中的作用也將不斷展現，但無人機技術也存在一定的局限性，主要包括以下幾方面。

4.1 環(huán)保無人機標準不規(guī)范

目前，環(huán)保無人機在技術指標、功能用途等方面，還沒有可參照的依據和標準，無人機生產企業(yè)各自有各自的生產標準，不同企業(yè)生產的設備之間不能實現自由組合使用，造成環(huán)保機關在無人機使用過程中必須選用同一企業(yè)的無人機和相應配套設備，如果目前企業(yè)沒有某方面的環(huán)境保護配套設備，無人機就不能實現相應的環(huán)境監(jiān)測或巡查、取證功能，亟須行業(yè)標準規(guī)范。

4.2 環(huán)保無人機操作應用還不夠規(guī)范

當前，環(huán)保無人機在操作應用上尚處于探索階段，環(huán)保系統(tǒng)在無人機機型選擇使用上沒有統(tǒng)一的類型和標準，無人機駕駛人員和維護人員奇缺，專業(yè)培訓滯后，飛行訓練缺失，造成無人機駕駛人員、維護人員對工作原理、操作控制、飛行知識掌握不到位，不能更好實現工作需要與無人機技術發(fā)展的結合。

4.3 環(huán)保無人機與環(huán)保信息化系統(tǒng)脫節(jié)

環(huán)保無人機是指包含飛行器、地面控制平臺、地面配套設備在內的綜合系統(tǒng)，是軟硬件相結合的新型環(huán)保裝備系統(tǒng)。目前絕大多數環(huán)保無人機僅僅作為一種監(jiān)測、巡查工具在使用，還沒有實現與整個環(huán)保信息化系統(tǒng)的聯網，導致環(huán)保無人機所具有的信息快速搜集優(yōu)勢目前只局限于接到突發(fā)情況報警后采用無人機現場勘查，而非無人機快速發(fā)現突發(fā)環(huán)保事故并反饋到環(huán)保業(yè)務平臺，提醒相關部門快速采取妥善處置措施。

5 加強環(huán)保無人機應用的措施

為了實現無人機在“環(huán)保管家”領域的更有效應用，還需要采取進一步的措施：（1）加強環(huán)保無人機技術研發(fā)創(chuàng)新，開發(fā)配套軟件、應用系統(tǒng)，使環(huán)保無人機更加智能，更加實用。（2）加強專業(yè)人員培訓，培養(yǎng)更多更專業(yè)的無人機駕駛員和維護人員，解決無人機技術人員缺乏現狀。（3）加強資金投入，完善環(huán)保隊伍裝備配備標準和要求，讓無人機及配套設備成為每個“環(huán)保管家”必備的裝備。

隨著無人機技術的發(fā)展和相關管理制度的規(guī)范，目前環(huán)保無人機應用中存在的問題將逐漸解決，而無人機技術在“環(huán)保管家”工作中也將發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻

[1] 朱京海，徐光，劉家斌.無人機遙感系統(tǒng)在環(huán)境保護領域中的應用研究[J].環(huán)境保護與循環(huán)經濟，2011（9）：45-48.

[2] 山東研發(fā)無人機監(jiān)測技術，中國環(huán)境報[N].2014-11-03（8）.

[3] 黃樂輝，王欣欣.無人機遙感技術在環(huán)境保護領域中的應用研究[J].行政事業(yè)資產與財務，2018（2）：41-42.