試論無人機在生態環境管理中的運用

何健行

（廣東省肇慶市高要區環境保護監測站，廣東 肇慶 526100）

1 無人機的相關技術以及運用優勢分析

1.1 無人機的相關技術

無人機的運行主要是信息技術與科學技術的支持，工作人員可以遠程操控無人機的各種活動，因此無人機是一種無人駕駛模式。無人機通常都由以下幾個部分構成：無人駕駛飛行器、系統控制部門、遙測遙控、攝像頭以及各種通訊控制系統和GPS定位系統，通過這些系統可以根據具體的工作情況對無人機進行操控。工作人員只需將無人機放飛到指定的部位，就可以利用無人機上的數據采集以及處理系統對當前環境當中的數據進行搜集。在無人機技術中，最重要的就是遙感傳感技術，因為該技術將決定工作人員是否能夠有效控制無人機，以及無人機數據采集的準確性和數據傳輸的穩定性，無人機會通過遙感傳感技術采集地面或者是空中的數據信息，并對數據信息進行加工處理傳輸到相關的電子遙控設備中，此時工作人員就能夠獲取到精確的遙感影像[1]。

1.2 無人機技術的應用優勢

隨著現代信息技術和科學技術的進步，無人機技術越來越成熟，成本也有所降低，逐漸進入消費領域，因而能大范圍地應用在生態環境管控工作中，不會增加環境管理部門的經濟壓力。與傳統人工數據采集比，無人機的工作質量和效率更高，且不受時間和空間的限制，能夠適應各種惡劣的工作環境，并進入人類不能進入的自然環境中。同時在采集數據過程中，可以最大限度地還原數據采集現場，保證影像數據的準確性，大大提高了后期環境管控的工作質量。另外，無人機技術可以對監測領域實現長時間的監測和數據采集，節省了大量的人力資源，并獲得了長期且穩定的數據信息，從而推動了環境管控工作的持續進行。

2 無人機在生態環境管理中具體應用分析

2.1 無人機技術可以運用到森林治理工作中

目前森林退化現象非常嚴重，也是當前環境治理工作中的重點和難點，其難度主要體現在森林退化的復雜性，在治理過程中需要耗費大量的人力及資金，需要工作人員長時間監管才能實現質變，最終成功地對退化的森林進行治理[2]。如果僅靠人工進行退化森林的治理工作量非常大，工作質量和效率都比較低。因此可以在這一領域引入無人機技術，我國在這方面已經有了技術突破，研發出來的無人機主要用于森林退化地區的播種工作，先將樹種放在無人機的膠囊中，通過工作人員的系統操控，將膠囊中的種子彈射入土壤實現無人機自主地播種，膠囊破裂后種子就深入到土壤當中（如圖1所示）。與傳統的人工播種相比，無人機一分鐘的播種速度可以達到10次，大大提高了播種效率。此外，無人機還可以用于森林退化的監管工作中，有效監測森林的退化范圍，對森林的成長進行實時跟蹤和調查，并形成相關的數據匯總，工作人員根據這些數據信息研究森林退化治理方案，當森林發生病蟲害或者其他災害的時，也可以及時采取措施進行治理或者防控。

圖1

2.2 無人機技術可以運用在大氣環境管理中

大氣環境變化非常復雜，不同地區所發生的大氣污染也有所差異，因此大氣環境管理工作難度比較大，需根據具體情況采取有針對性的治理措施。由于工作人員無法進入到大氣環境中，大氣污染的數據采集難度也比較大。因此可以充分利用無人機的遙感技術，對大氣環境進行有效監測和數據采集[3]。通過操控無人機進入到大氣環境中，收集大氣中的一些成分如微量氣體、水汽成分、臭氧成分等。也可利用無人機遙感技術，有針對性測試當前大氣環境的密度，并根據光的直射和反射來判斷當前大氣當中的微量分子，最終確定大氣中所含的污染物以及污染程度。在利用無人機對大氣環境進行數據采集時，工作人員必須根據具體的大氣情況對數據進行采集和分析，例如在對有害氣體進行監測時，要以化學煙霧和二氧化硫作為數據采集的重點，這樣可以保證采集數據的準確性。同時，在城市大氣污染防治工作中，利用小型無人機進行高空巡查，并結合衛星遙感技術對大氣污染源進行快速大范圍地篩查，精準調度、不留死角，制定敏感區域污染范圍的區域圖，有效指導生態環境部門開展大氣污染防治工作，快速評估區域內是否存在違規污染源問題，擴大監測覆蓋范圍，如圖2所示。

圖2

2.3 無人機可以運用在動物棲息地的監測工作中

無人機在實際工作中非常靈活，現代無人機的續航能力及穩定性越來越強，影像拍攝功能也越來越清晰，可以為工作人員提供更為清晰的影像，因此可以將無人機充分運用到動物棲息地的監測工作中。動物棲息地的監測工作是非常重要的，將直接影響生態環境的多樣性，關系到我國動物保護工作的開展，而動物棲息地的監測工作并不是一個短期過程，需要工作人員長時間進行監測和管理。同時動物監測地的范圍非常廣闊，不僅包括陸地領域，還包括天空、水域以及沙漠等，凡是有動物棲息的地方都需要監測。如果僅憑人力不僅無法取得良好的監測效果，同時也會進一步加大棲息地環境管理工作的成本，因此可以借助無人機以及無人機技術當中的3D模型來進行。工作人員可以利用無人機的航拍功能以及GPS技術等對棲息地進行全面的數據掃描，根據這些數據構建出3D模型，將棲息地中的樹木、河流、山巒等分布情況構建為具體模型，并根據實際數據信息的變化對模型數據進行實時調整，通過前后對比可以快速反映出棲息地的變化，采取針對性的措施對動物棲息地進行保護，維持生物多樣化和可持續發展[4]。

2.4 無人機在礦產環境管理中可以運用

無人機還可以應用到礦產環境管理中，因為礦產開發所帶來的生態環境破壞是非常嚴重的，不僅涉及地質破壞，同時對周邊的自然生態環境也會造成不同程度的破壞，例如山體坍塌、水土資源流失、固體垃圾導致的土地污染和水污染等。在這方面主要利用的是無人機的智能化技術，可以利用無人機對礦產周邊的環境進行實時監控，并將收集的數據形成數據庫，這樣可以快速地掌握礦產開采工作中環境污染的范圍、類型及程度，有利于工作人員根據這些數據采取針對性的環境治理。

2.5 無人機可以運用在水環境管理工作中

水環境管理是當前環境管控工作中的重點內容，主要是水環境的監測和治理。水環境的管控工作難度大且比較復雜。水資源和地質環境聯系緊密，與季節的變化息息相關，進一步加大了監測難度。在水環境監測管控工作中，工作人員可以充分發揮無人機在遙感技術方面的優勢，對當地的水環境進行航拍監控，形成具體的水資源影像，作為后期水環境管理工作的數據，并根據水資源的影像和數據，對當前的水資源分布以及污染情況進行動態分析，也可以和當地的地質環境一一對應，大大提高了水環境管理計劃的科學性。

3 結論

綜上所述，環境管理工作是當前社會發展的重要內容，環境管理部門應該認識到無人機技術的優勢，將無人機充分引入到環境管控工作中，以此提高各個領域環境管理工作的質量和效率，實現人與自然的和諧發展，為人類提供更為健康的生存環境。