摘要：大工业时代虽然经济高速发展，但这种高速发展是以牺牲环境为代价的，在倡导环保的时代，环境保护的重要性日益凸显出来。在过去的十几年中，因为资源的开采造成的雾霾、沙尘暴、环境污染、生态退化、水土流失等问题严重影响着人类的生存，这都是人与自然发展不和谐的插曲。
关键词：无人机；大气环境监测；应用
1影响大气环境监测质量的因素分析
1.1现场采样
现场采样包含三道程序，分别为监测点设置——样品采集——样品保持，无论哪一道程序均会对大气环境监测的质量造成影响，其中设置监测点合理与否将直接影响监测结果是否准确和具有代表性，假如监测点设置不当，会给采集的样品带来较大误差；另外，样品采集的时间和频率、采集时的气象条件、样品的运输、样品的保持等等均会在一定程度上影响采样的质量，从而影响大气环境监测质量。
1.2样品分析
当采集完样品后，需要分析并测试样品数据，在此过程中，实验环境、所使用的实验仪器的精度、化学试剂纯度等均会对监测质量产生影响，从而导致实验结果出现较大的误差。
1.3人为因素
无论哪项工作，只要有人参与，人为因素均是影响质量的一大因素，对大气环境监测而言同样如此。大气环境监测工作对相关人员要求十分严格，除了要具备扎实的基础知识，还应该严格按照相关标准和规定执行，否则将影响最终监测质量。但是因为各方面因素，我国在大气环境监测方面还存在着技术人员严重匮乏的现状，再加上国家投入大气环境监测工作的资金有限，无法对环境监测人员开展相应培训，以至于相关人员综合素养不高，从而对监测质量造成较大影响。
2大气环境监测对城市发展的影响
2.1大气环境监测能够使城市经济结构更为合理
城市经济快速发展的当今社会，大气污染的表现形式更加多样，污染程度也逐步加剧。可以说，经济发展与良好的大气生态环境之间存在非常密切的关联性，以大气污染为代价的城市发展是不持续，不健康的，甚至远期还会因恶劣的大气环境对城市经济发展产生非常不良的影响。而通过启动城市大气监测系统的方式，能够为大气环境提供可靠保护，促进城市中企业的无烟化以及低污染化发展，提高产品标准合格率，带动其他产业的快速发展，对城市经济发展起到积极的促进作用。
2.2大气环境监测能够使城市整体规划更为科学合理
随着城市大气环境监测系统的启动与运行，大气环境逐步改善，政府部门积极引导下一些重污染企业开始自市中心转移至城市郊区，并通过增加城市中心周边绿化带的方式降低污染。除此以外，各种电动汽车的推行也大大降低了尾气排放量，符合绿色化城市发展需求，通过城市布局商业区、工业区、绿化区的合理化发展，让城市发展更为科学与合理。
2.3大气环境监测能够让城市生态环境质量得到提升
在大气环境监测系统的推行背景下，城市大气环境得到了巨大的改善，通过对污染气体的动态性监测与控制，有针对性的实施防治措施，社会大众生态环境保护意识不断强化，进而促进了城市发展中总体生态环境条件的改善与优化。
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2.4大气环境监测能够促进社会大众环保意识的强化与提升
通过大气环境监测系统与环境保护工作部门的联动配合，让社会大众全面了解大气污染的预防措施及其重要性，提高社会大众在环境保护方面的素质水平。主要交通路口设立专门的监测系统，主要设在车流量比较大的地区，或者是居民密集的地区，主要是监测汽车的尾气排放情况，如果排放物超标，要及时控制汽车出行量，对居民的生活排放，要时刻进行城市环保思想宣传，号召公民进行自觉环保。
3无人遥感系统
3.1无人机遥感系统的概述
无人机遥感技术，是根据先进的无人驾驶的飞行器技术、传感器技术、遥测遥控技术、通讯科技、GPS定位技术和遥感应用技术来共同产生作用。包含传感器、遥感数据处理技术、数据传输技术等。传感器是传输数据的重要的环节，随着科技的发展，传感器的发展也呈现大面积、多光谱、数字化方向发展的趋势，这就会使数据的精确度得到进一步的提高。数据处理技术例如影像处理技术对数据的是实时监控的要求很高，这一方面需要加大科技研究，分为两类：地面准实时处理和机上实时处理，通过这两种处理技术能够更好的确定影响的位置信息，提高信息的准确率，更好的为保护环境服务。数据传输技术，就是通过飞行器、遥感设备把高度、速度、方向等数据进行传输，无人机设备获取的影像信息等进行传输的技术。
3.2设备运转的步骤
前期内业主要是操作无人机飞行平台系统、遥感监测系统、地面控制系统、动态遥感系统等操作，利用这些系统保证工作的顺利进行，为下一步的外业工作打下坚实基础。外业工作也是十分繁重的，信息进行收集后开始对获取的信息进行检测。我国国内的无人机技术由人工遥控起飞，进入设定范围后，开启自动飞行模式，利用GPS进行检测控制，完成任务后，使其人工控制降落。后期作业主要是对信息进行整理分析并作出方案。
3.3无人机设备的优势
操作安全，无人机的使用不受空间地形等自然方面的限制比起人工的测量节省人力物力以及损耗，可以直接获得准确信息进行分析。而且相比较人力测量，无人机面积覆盖广、并且小巧轻便易携带、损耗低。机器的使用可以通过加油来飞行，飞行10h用3kg油左右。无人机的具有较高的智能化和自动化等特征。通过在系统中明确路线以及目标来进行无人驾驶，不仅可以无人驾驶而且还能通过系统操作进行测量和调整来获得精确的数据。总的来说，无人机的优点有损耗成本低、操作安全、覆盖面广、精确采集信息、实时性强等。
4无人机在大气环境监测中的应用
4.1可见光相机
不可否认，单纯的相机甚至变焦相机已能够给环境监测带来新的思路，但可见光相机对大气污染物的观测仅停留在拍照、视频阶段，缺乏精准监测数据作为支撑，并受光照、雨雾、摄像头低分辨率等因素的影响，只能对污染浓度较大的可见性污染源（如黑烟囱、秸秆焚烧等）进行监控。
4.2红外成像
红外成像仪在电力巡检上已广泛应用。在环保应用方面，搭载红外成像仪的无人机，可使无人机在夜间条件下进行监测，热像仪的热分布可视化、测温等特性能够较有效地发现夜间生产的排污企业，可作为遏制夜间偷排的一种手段。
但热像仪受环境条件的影响过大，且不同种类企业的热分布形式不同，排放温度与排放量没有必然的关联，相关模型复杂需较长时间比对和监测才能得出检测结论，难以满足环境监测的迫切需求。
4.3气体传感器
“无人机+气体传感器”即通过无人机搭载多种因子（如VOCs、SO2、PM2.5）的高精度气体监测传感器或气体采集装置，在测区进行大范围巡查，以寻找污染特征因子的监测方式。
以大疆M100搭载传感器为例，配合航线规划自动飞行，不到20分钟就能覆盖1平方公里区域的20~30家工厂，得出气体浓度分布情况，其效率是传统环境监测人员地面巡查的百倍，同时一并解决了数据、影像、定位等问题。
在实际应用方面，一些无人机生产企业已先行在东莞市等多个地市使用带有气体监测仪的无人机进行监测，协助环境监测执法，同时环境监测大队依据无人机的监测数据，发现并查处了不少违法企业。
总之，无人机与行业应用相结合是发展趋势，“无人机+气体监测”已实现实时监控区域内污染物动态变化，快速捕捉污染源的异常排放行为，助力环境监测人员实现差异化管理和靶向管理，在突破技术难题后，未来一定会有更广阔的发展前景。
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.
论文作者:孙凯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/21
标签：无人机论文; 环境监测论文; 大气论文; 城市论文; 遥感论文; 技术论文; 样品论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;