年來由于大眾對環(huán)境保護(hù)認(rèn)知度的提升,我國在環(huán)保工作上的投入力度逐步增大,作為環(huán)境保護(hù)先頭兵的環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域也是一路高歌,突飛猛進(jìn)。眾多的技術(shù)與突破,使得我國的環(huán)境監(jiān)測愈驅(qū)成熟,其中的無人機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展倍受關(guān)注。
環(huán)境污染源主要有以下幾方面:
1)工廠排出的廢煙、廢氣、廢水、廢渣和噪音;
2)人們生活中排出的廢煙、廢氣、噪音、臟水、垃圾;
3)交通工具(所有的燃油車輛、輪船、飛機(jī)等)排出的廢氣和噪音;
4)大量使用化肥、殺蟲劑、除草劑等化學(xué)物質(zhì)的農(nóng)田灌溉后流出的水;
5)礦山廢水、廢渣。
工廠廢氣排放
工廠廢水排放
大面積礦土未苫蓋
大面積礦土未苫蓋引起揚(yáng)塵
施工揚(yáng)塵不及時處理
生活垃圾隨意丟棄
車輛尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)不合格
汽車尾氣排放
過度使用農(nóng)藥導(dǎo)致大面積水域受污染
礦山廢渣
大疆無人機(jī)到底是如何對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)察和監(jiān)測的呢?
準(zhǔn)確來說,大疆無人機(jī)用于環(huán)保執(zhí)法是利用無人機(jī)遙感系統(tǒng)技術(shù)。遙感技術(shù)一般來說是不直接接觸物體本身,從遠(yuǎn)處通過傳感器探測和接收來自目標(biāo)物體的信息,經(jīng)過信息的傳輸和處理分析,從而識別物體的屬性及其分布等特征。無人機(jī)遙感技術(shù),是借用大疆無人機(jī)這個飛行的平臺,搭載一套遙感系統(tǒng),利用無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感遙測技術(shù)、通訊技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、定位技術(shù)以及遙感應(yīng)用技術(shù),從而完成遙感數(shù)據(jù)的獲取以及進(jìn)行處理分析。
作為信息系統(tǒng)源頭的傳感器網(wǎng)絡(luò),可直接獲取所需的物質(zhì)或數(shù)據(jù),是該系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。傳感器通過無線傳輸系統(tǒng)可實(shí)時地傳回地面需要的監(jiān)測數(shù)據(jù);或者為了保障數(shù)據(jù)的安全性,也可保存于無人機(jī)平臺中,待無人機(jī)落地后再進(jìn)行處理和分析。能發(fā)現(xiàn)廢氣偷排亂放的最關(guān)鍵傳感器,是航拍圖像傳感器和機(jī)載大氣環(huán)境監(jiān)測傳感器。
大疆經(jīng)緯M210搭載氣體模塊及氣體收集袋
常見的就是在大疆無人機(jī)上搭載高分辨率的云臺相機(jī),進(jìn)行航拍??梢詫?shí)時傳輸回所航拍到的畫面,也可以將圖像信息存儲,無人機(jī)落地后再獲取圖像數(shù)據(jù),并且還可以利用圖像拼接技術(shù),形成對大區(qū)域環(huán)境的整體認(rèn)知,從而觀察地面是否存在廢氣偷排亂放現(xiàn)象?!耙?yàn)橥ㄟ^航拍的手段,可以看到煙囪有沒有冒煙,冒的是不是黑煙?!痹陲w機(jī)上裝置的氣體濾光分析器,可測得一氧化碳的濃度。對二氧化硫、二氧化氮、氨、甲醛、甲烷和二氧化碳也能用氣體濾光分析器進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)測。
大疆M600搭載高分辨率云臺相機(jī)
紅外干涉儀可以分辨一氧化碳、一氧化二氮、二氧化氮、氨和碳酸等污染物組分,適用于1微米至5微米的光譜段。變換干涉儀使用范圍也是1微米至5微米的光譜段,可用于測定二氧化硫、二氧化氮、一氧化二氮和氨等。測量大氣中的懸浮顆粒物一般應(yīng)用可見光輻射偏振儀和激光雷達(dá)??梢姽廨椛淦駜x可從太陽輻射能的偏振反射中測出顆粒物的物理特性,如顆粒大小、形狀和組成以及垂直分層分布和空間濃度變化。激光探測大氣染是向大氣中發(fā)射一定波長的光束,從接收的回波中獲知大氣物理量的分布規(guī)律。
對于基于泵吸式點(diǎn)狀采樣監(jiān)測模式的機(jī)載氣體監(jiān)測設(shè)備,大疆表示,以顆粒物采樣為例,無人機(jī)飛到哪兒,泵吸式采樣測到哪兒。一邊飛的時候,一邊進(jìn)行顆粒物的采樣。里面顆粒物監(jiān)測的儀器就可以對其進(jìn)行感知。或者是把顆粒物截留在濾紙膜上,待無人機(jī)落地后,把樣本拿下來化驗(yàn),這樣就可以知道相關(guān)的具體信息了。
大疆M210搭載30倍光學(xué)變焦相機(jī)與XT熱成像相機(jī)
通過無人機(jī)遙感系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行執(zhí)法檢查,獲得企業(yè)違法線索信息后,環(huán)保部門還要進(jìn)行地面核查,來鎖定違法違規(guī)證據(jù),然后依照法律法規(guī)進(jìn)行處罰。
大疆無人機(jī)在環(huán)保領(lǐng)域的優(yōu)勢及特點(diǎn)
1、高效:無人機(jī)可突破時空的限制無死角監(jiān)測,以其機(jī)動性和快速性可提高環(huán)保巡查的效率以及快速響應(yīng)應(yīng)急狀況。代替工作人員進(jìn)行高?;蛘卟灰诉M(jìn)入的地區(qū)進(jìn)行作業(yè),還能保障工作人員的人身安全。?
2、看得遠(yuǎn):遙感作業(yè)半徑可達(dá)數(shù)公里。針對環(huán)境應(yīng)急事件無人機(jī)可立刻對事故區(qū)進(jìn)行實(shí)時全景監(jiān)控。??據(jù)分析,無人機(jī)在短時間內(nèi)可生成高清晰圖像和大氣濕度、空氣溫度、大氣基礎(chǔ)污染物、PM2.5/PM10等多種專題數(shù)據(jù),并自動形成數(shù)據(jù)矢量圖回傳至地面站。另外,污染事故發(fā)生后,無人機(jī)可快速提供大氣污染狀況變化,用于環(huán)保部門快速響應(yīng)和處置決策。
3、看得清:高清圖像直觀辨別污染源。無人機(jī)生成的高清晰圖像,可直觀辨別污染源、污染口、不可見污染物等;生成的分布圖,可為環(huán)境評價、環(huán)境監(jiān)察提供依據(jù)。無人機(jī)生成后所處理的污染物分布圖像,用高性能自動處理技術(shù),可完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理、精加工及、高程數(shù)據(jù)生成,整體可直觀、全面地監(jiān)測地表空氣質(zhì)量狀況,排污點(diǎn)分布、空氣污染程度等。?
4、費(fèi)用廉:無人機(jī)兼具衛(wèi)星影像的范圍和航空影像的快速采集優(yōu)勢,無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測平臺的建立,采數(shù)據(jù)費(fèi)用低。
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