基于无人机遥感技术的环境监测研究进展论文_李玲

基于无人机遥感技术的环境监测研究进展论文_李玲

七台河市环境保护监测站 黑龙江七台河 154600

摘要:现阶段,随着经济和科技发展的日新月异,在我们日常的很多方面科技与我们生活紧密结合,息息相关。尤其是国家倡导环保可持续发展战略,科技与其的结合更需要紧密联系,而无人机技术是其一个重要的发现,无人机的可以应用在航拍、农业、植被保护、灾难救援、观察野生动物、监控传染病等方面,无人机遥感技术的运用可以大大提高环境检测的效率,从而有效的分析处理环境数据,并作出正确的决策。

关键词:无人机遥感技术;环境监测;研究进展

引言:

无人机遥感技术的发展得益于我国科学技术的不断进步,其优势独特,被广泛应用在环境监测作业中,为环保领域做出突出贡献。应用无人机遥感技术,环境监测作业执行起来更加便利,且数据分析更为精准,为相关部门决策提供更多切实依据。也就是说,无人机遥感技术能够转变传统目标监测方法,不断提高环境监测作业效率,并提供一定的动态监测,为目标动态空间信息获取提供技术支持。

1 无人机遥感技术优势分析

近年来,我国遥感技术发展迅速,在环境监测领域发挥重要作用,通过多年努力,在技术上不断取得突破,无人机遥感技术应运而生。无人机遥感技术具有较强的实时性,结构比较简单,灵活性,使用过程中,一般不会出现比较大的风险。与此同时,无人机遥感技术运行成本可控,在小范围内地面目标管理及监测中发挥独特的优势。经济发展导致环境更加恶化,发展与环境保护面临更多矛盾,加之缺乏必要的信息化管理手段,导致很多地区环境生态环境受到严重破坏,也给环境监测带来较大影响。依靠传统方式的环境监测手段,无法满足现阶段精细化和动态化监测需要,无人机遥感技术正是能够解决上述问题的关键措施。

2 无人机在环境监测中的运用

2.1 在环境污染场景中的运用

无人机系统通过远程遥控系统进行收集信息,在恶劣的环境中,人力无法到达的地方,无人机就派上了用场,操作控制无人机即可通过恶劣的环境中,来手机信息进行工作。例如,某海底输油管道因为操作人员的违规使用致使原油泄漏,造成海洋污染,影响居民生活对居民的健康造成很大影响,这个时候就可以使用无人机进行检测和收集信息,利用信息进行整理来制定准确的方案,提高信息利用的效率,保护了工作人员的安全[4]。

2.2 在矿产开发中环境破坏中的运用

在开采矿产资源中,会改变地理环境造成地表的分裂,使地表景观发生巨变。例如开采煤炭的过程中会造成水土流失、地表塌陷、生态恶化等现象,在这种情况下,无人机遥感设备可以迅速的获取准确的数据,并对数据进行分析处理,最后得出可靠的方案来对生态环境进行恢复改善。

2.3 在森林生态环境中的运用

森林作为“地球之肺”是复杂的结构,不但可以净化空气而且可以改善人类的居住环境;提供资源、栖息地。并且森林可以加固土壤,制止水土流失,防风固沙;并且可以控制全球变暖,所以森林的作用非常大。目前森林资源的开采十分严重,森林火灾现象频繁发生,而无人机遥感技术就有助于监测火灾情况以及分析数据进行救援,这可以减轻火灾给森林带来的损害,加强防火机制。自然灾害也频繁发生,无人机即可迅速获知数据以及图像,并对信息进行快速分析处理,为灾害的治理提供了准确的信息。

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2.4 在水域监测中的运用

经济发展的迅猛,在这发展的同时,环境地理状态也发生了改变,所以水系也发生了变化,很多河流的流域情况已经不能准确的反映其情况,无人机遥感技术的运用又派上了用场,例如检测河流的水质情况,分析河流污染情况与检测污染物的来源等。遥感系统可以对水系进行重新测量并且实时性的收集信息进行分析对比,实现信息的共享,建立全国的河流信息系统,并根据信息得出结论。

2.5 在空气质量环境监测中的运用

大工业的发展,虽然带来了经济的高速发展,工业生产过程中排放的废气也成为了一大问题,机械设备的运转,汽油、煤炭燃烧的石油化工废气,机动车排放的废气对大气的污染十分严重。无人机的使用刻不容缓,在检测方面无人机遥感技术发挥着重要作用,通过设备检测获得遥感图像,根据图像可以知道监测中的各个指标其中有二氧化氮、PM2.5、温度、湿度等成分。利用无人机可以采集大气样本在进行分析检测,通过地面数据处理系统,实现数据的处理与分析,对大气安全指标进行对比。

2.6 作业成果

矿区环境监测作业主要目的在于为地质环境整治提供科学依据,整个整治工程历时3个月,无人机遥感影像数据采集和数据处理一共用时1周,飞行记录:设计航线35条;②航向重叠度65%-80%;③旁向重叠度不低于60%;④相对航高800m,与矿区环境监测最初所设定的基本参数无明显差别。结合航拍记录及遥感索引图,认为本次矿区无人机遥感航拍,航摄质量满足要求,且无漏拍现象。与传统监测手段相比,无人遥感航摄技术在矿区环境监测中可发挥如下几个方面优势:(1)飞行条件:无人机遥感技术对飞行条件的要求相对较低,受气候因素、天气因素的影响较小,不仅不需要专门的起飞跑道,同时也免去机场环节。(2)航摄成本:采用无人机遥感技术,数据获取成本相对比较低,搬运、组装简单,一般情况下,2-3个工作人员,组装2h左右即可完成。(3)航摄效率:快速获得矿区影像,周期短,航测结果处理及时,具有较高时效性,在完成矿区环境监测及整治过程中发挥重要作用。(4)摄影精度:对于矿区环境监测而言,需要低空作业,采用无人机遥感技术,能够满足低空测量标准,精度符合测量要求,本矿区测量精度达到大比例尺需要,如1:200、1:500、1:1000等。

3 无人机遥感技术应用展望

我国自加入《巴黎协定》气候变化协议后,在环境保护领域开展多项工作。通过近几年来无人机技术在民领域的应用情况可以看出,无人机遥感技术能够从空间维度上对环境变化进行监测,为环境监察提供切实依据。但是,除了上述应用优势外,也存在一定问题。其一,采集影像幅宽相对较小,比较容易出现漏拍现象,在一定程度增加数据处理工作量。为有效避免此类问题,应结合环境监测作业区域内部现有地形图,科学合理设计GCP分布,及时提升几何纠正精度。其二,遥感技术控制下的无人机,在使用过程中,由于无人机质量轻,其所能产生的惯性比较有限,因此导致飞行姿态缺乏稳定性,导致数据采集排列出现一定问题。针对这个问题,建议对无人机硬件平台缺陷进行囧事还进,强化飞行稳定性及安全性。也就是说,我们既要看到无人机遥感技术的应用优势,也要正视技术问题,采取一定方法进行相应控制,使无人机技术发挥最大性能。

4 结语

随着经济发展的日新月异,科技也在不断发展,无人机遥感技术作为新型科技的监测技术,在各个方面也广泛应用,并在自然灾害、大气污染、核污染、水体污染等方面发挥着积极作用,因为其有着实时性传输、使用时间长、成本低廉、轻小方便、机动灵活、范围广等优点,其市场竞争力强,市场大。无人机遥感技术的发展会越发成熟,并对所存在的问题进行不断的改善,环保部门也应该提高科技的利用率,倡导职员学习科技,并在工作中进行运用,为信息的准确提取和环保事业的发展提供技术支持。

参考文献:

[1]无人机遥感技术及其在环境保护领域中的应用.骆开谋,叶露.2017-02.

[2]浅谈环境保护领域内无人机遥感系统的应用.蔡丽,付博.2014-09.

[3]基于无人机遥感技术的环境监测应用研究进展.邹志芬,史晓云,张代荣,秦容,罗婧.

[4]无人机遥感技术在生态环境影响评价中的应用研究,王晓臣等.2015-02.

[5]无人机低空遥感技术在水利上的应用探讨.袁楠奇.2017-07.

[6]无人机遥感发展与应用概况.金伟,葛宏立,杜华强,徐小军.2015-05.

[7]无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展.朱京海,梁婷,徐光.2015-08.

论文作者:李玲

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/29

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