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无人机为智慧环保插上翅膀

来源:核心论文发表 所属分类:电子论文 点击:次 时间:2020-08-17 08:14

  摘要:本文指出了环境监管当前面临的困境,介绍了无人机应用的优势,展望了无人机在生态环境保护领域广阔的应用前景。

无人机为智慧环保插上翅膀

  关键词:无人机;智慧环保

  目前我国正处在经济高速发展的新时期,环境压力越来越大;随之而来的是环境保护任务日趋繁重,环境监管领域不断拓展,环境监管力量不足的问题已越来越突出。如果仍然按步就班地、单纯采用原有的工作模式,很难有效应对当前的工作任务。当前伴随着高新技术的发展,在生态环境保护领域无人机被广泛采用,成为环境监管的下一个技术利器,展望未来必将为环境保护工作插上科技的翅膀,助力打赢污染防治攻坚战。

  1 环境监管面临的困境

  新形势下的环境监管内容不断丰富,监察点位多、数量大、领域广,同时具有全方位、全天候、全时制的特性;传统的监管执法主要由人工完成,因其高耗时、高成本、后期工作量大、并且无法实时完成相关要求,污染来源无法追溯,加上违法企业及个人手段改变,追查难度越来越大;造成许多环境监察人员长年累月疲于奔波,处于被动应付状态,不得不超负荷工作。除采取增加人员编制、充实监察力量外,运用科技手段加强对环境领域的监控,是节约人力资源的可行措施。因此不断加大科技手段在环境监管执法中的运用,发挥无人机等高科技的技术优势,改变过去那种单靠人工进行污染源监督管理的办法,可有效弥补现场执法人手不足的困难。

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  另外传统的环境监测方式通过人工采样的模式来了解污染源排污状况。需要工作人员实际去到监测点位采样,但由于现场情况复杂,存在工作人员不便实地采样的情况,导致监测采样存在效率低、工作强度大、危险性高、投入大的短板。现在发展的在线监测,通过网络建立传感系统监测。但从传统监测到网络监测,依然无法满足新时期环境监测的要求。

  2 无人机应用的优势

  无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。以无人机作为空中遥感平台的无人机遥感系统,与传统航空、航天遥感平台相比具有以下优势:遥感数据获取成本低,安全作业保障能力强,遥感数据精度高,具备快速的应急响应能力,能够云下获取数据,可实现大区域、长航时及定点、定区域遥感监测,因此无人机往往更适合那些比较危险的任务。目前在航拍、农业、植保、环境保护,灾难救援、测绘、电力巡检、救灾、影视拍摄等多领域被广泛应用,大大拓展了无人机本身的用途。

  无人机在环保领域应用已较频繁,并成为监测环境污染的技术利器。从实际应用中来看,无人机可突破空间的限制,快速获取地理、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据采集、处理和应用分析。以其机动性和快速性可提高环保巡查的效率以及快速响应应急状况,代替工作人员进行高危或者不宜进入的地区进行作业,保障工作人员的人身安全。有效提高环境基础数据资料的精确性、可靠性和时效性,为环境保护工作提供重要的技术支持,为环保部门准确、合理、高效地做出决策打下良好基础。

  3 无人机应用的前景

  由于无人机具有低成本、高安全性、高机动性和高分辨率等技术特点,使其在环境保护领域中的应用有着得天独厚的优势。在环境执法、环境监测、环境治理等方面,无人机均能够发挥其强有力的技术支持作用。

  在环境执法方面的应用:当前环境监管领域不断扩大,环保新形势要求环境部门能实时长效地对环境污染状况施以严密监察,为有效弥补人力不足的短板,因此无人机遥感系统在环境执法方面得以大量应用。采用无人机遥感系统可以开展建设项目检查,实时跟踪项目建设进度;无人机遥感系统可以大面积巡查秸秆禁烧,及时掌握庄稼收储情况,及时发现秸秆焚烧情况;无人机遥感系统可以对河流、湖泊排污口进行巡查,及时发现偷排污水行为;无人机遥感系统可以对矿山整治情况进行巡查,及时掌握治理进度;另外无人机遥感系统还可以对环境污染突发情况展开全方位跟踪,捕捉某些非法污染源的排放;使用无人机遥感系统对各类环境污染源的分布以及排放量等多个方面进行监察,从而为环境执法方面提供了重要决策依据。

  在环境监测方面的应用:相比于传统的监测手段,无人机具备机动性好、成本低、自动化程度高等显著优势,能够快速查出环境现状,通过搭载移动式大气自动检测平台,既可以实现从地面到高空的垂直无盲区连续观测,也可以实现对船舶、机动车等移动污染源的灵活监测;无人机开展水质检测能在短时间内生成高清晰数据图像和叶绿素、水体浊度、蓝绿藻等多种检测数据。特别是水污染事故发生后,无人机可快速实现水质特征性污染物质监视性检测;因此无人机监测的范围、效果和准确性相较以往手段都有明显提升,能为现有监测网络提供重要补充,用于环保部门快速响应和处置决策。

  在环境治理方面的应用:利用无人机不受空间与地形限制,时效性强,机动性好,巡查范围广的特点,可实现全天候航监视。尤其是在雾霾严重的北方地区,可及时排查到污染严重区域,配合利用携带了催化剂和气象探测设备的柔翼无人机在空中进行喷撒,与无人机播撒农药的工作原理一样,实施针对性播撒作业,在一定区域内消除雾霾,可以在一定程度上减缓污染的程度。

  4 结束语

  智慧环保云平台是互联网技术与环境信息化相结合的概念。它借助物联网技术,集在线监测监控网络、环境应急指挥系统融合,结合物联网、云计算、多网融合等多种技术方案,通过实时采集污染源用电量等信息,构建环境监测网络,搭建智慧环保物联网体系,以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策,从而实现环境保护智慧化。

  目前我县整合重点排污单位在线监控、企业电量监测、出租车走航监测、工地扬尘监测等多端口信息,全力打造智慧环保平台;在实际应用中可引入无人机动态实时监控,作为智慧环保平台有机补充,完善平台功能。通过对主要环境质量要素、污染排放要素和环境风险要素的全面感知、动态监控、科学预测和靶向治理,实现“用数据决策”、“用数据管理”、“用数据服务”,用科学技术为智慧环保插上翅膀。——论文作者:徐峰 宋来宾 孙久振

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