無人機技術在“環保管家”領域的應用研究
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摘 要：隨著無人機技術的發展和進步，無人機技術應用領域不斷擴大，在環保領域的應用也越來越廣泛。本文主要圍繞無人機技術在“環保管家”這一環境保護中的具體領域展開討論，在無人機作用下，能實現環境保護工作智能化，對提高工作質量有現實意義，說明無人機技術在“環保管家”工作中具有應用優勢。
關鍵詞：無人機 環保管家 環境保護
中圖分類號：X324 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0251-02
1 無人機技術的發展狀況
無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機從技術角度定義可以分為：無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機這幾大類。
無人機結構簡單、使用成本低，不但能完成有人駕駛飛機執行的任務，更適用于有人飛機不宜執行的任務，如航拍、測繪、地產、考古、森林防火、大氣監測、資源勘探、環境保護、通信中繼、農藥噴灑、航空攝影、電力線檢測、交通監控、邊境巡邏、緝毒緝私、災情監視等。
目前“環保無人機”應用主要是通過在線遙感監測對環境空氣質量、污染源排放情況、重點流域、重點排污口、飲用水水源水質等進行監測及破壞、污染環境行為進行巡查。
2 環保管家的工作內容
2016年4月15日，環境保護部印發了《關于積極發揮環境保護作用促進供給側結構性改革的指導意見》，文件中明確提出“推進環境咨詢服務業發展，鼓勵有條件的工業園區聘請第三方專業環保服務公司作為“環保管家”，向園區監測、監理、環保設施建設運營、污染治理等提供一體化環保服務和解決方案?！?
“環保管家”服務貫穿于園區環保工作的事前、事中、事后全部流程，從服務對象來看，環保管家可從園區、企業和環保部門等多個層面提供綜合性的環保技術服務；從服務內容上說，環保管家將覆蓋環境咨詢、環境監測、污染設施管理、運營、環境突發事件處理等全方位服務模式。
3 “環保管家”工作中的無人機應用前景展望
由于“環保管家”工作貫穿企業/園區選址、環評、建設、運行到日常監管的環保工作的整個過程，工作量大且內容繁雜，而無人機技術成本低，巡查速度快，在下一步“環保管家”工作中的應用范圍必將不斷擴大，例如以下幾個方面。
3.1 現場勘查
企業/園區建設前通過無人機全定點定位高空航拍，能夠清楚辨別項目選址位置及周邊環境，直接確認園區建設情況，為環境保護工作實施提供需要的影像資料，進一步確定選址是否符合相關法律法規及標準要求。同時，無人機不定時巡查，可以全程監管建設項目施工、試運行期間環保設施的配套建設情況，為環保設施“三同時”提供有效的監督手段。
3.2 環境監測
目前無人機可以進行的環境監測主要包括環境空氣質量、重點流域、重點排污口、飲用水水源水質及污染源進行監測。例如采用環保無人機搭載移動大氣自動監測平臺對目標區域的大氣進行監測，自動監測平臺不能夠監測的污染因子，可采用搭載采樣器的方式，將大氣樣品在空中采集后送回實驗室監測分析。其結果能直觀、全面地演示空域環境狀況，對污染物影響程度和范圍進行監測和預警[1]，也可以將監測對象鎖定固定污染源的煙氣，通過旋翼無人機自主飛行系統搭載二氧化硫、氮氧化物等監測分析設備，實現對污染源的遠距離實時監測[2]。地表水監測可借助無人機遙感系統搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像，直觀全面地提供水質富營養化、水體透明度、排污口污水排放情況等信息的專題圖，從而實現對地表水環境質量和污染源監測的目的[3]。
3.3 環境違法監察
無人機通過高空優勢可實現對污染源進行高空監察，獲取企業違法排污證據，解決了環保執法人員平時經常遇到的證據和難找的問題，更加有效地打擊污染源偷排偷放和監測數據弄虛作假環境違法行為。
3.4 突發事件
無人機遙感系統具有視域廣、及時連續的特點，面對突發事件，無人機能夠快速進入事故點開展工作，采用多光譜分析得到大面積測區的各項監測數據，迅速查明環境現狀，且可以避免監測采樣人員進入現場帶來人身危險。
4 環保無人機應用存在的問題
隨著無人機技術的發展和“環保管家”的落地，無人機在“環保管家”工作中的作用也將不斷展現，但無人機技術也存在一定的局限性，主要包括以下幾方面。
4.1 環保無人機標準不規范
目前，環保無人機在技術指標、功能用途等方面，還沒有可參照的依據和標準，無人機生產企業各自有各自的生產標準，不同企業生產的設備之間不能實現自由組合使用，造成環保機關在無人機使用過程中必須選用同一企業的無人機和相應配套設備，如果目前企業沒有某方面的環境保護配套設備，無人機就不能實現相應的環境監測或巡查、取證功能，亟須行業標準規范。
4.2 環保無人機操作應用還不夠規范
當前，環保無人機在操作應用上尚處于探索階段，環保系統在無人機機型選擇使用上沒有統一的類型和標準，無人機駕駛人員和維護人員奇缺，專業培訓滯后，飛行訓練缺失，造成無人機駕駛人員、維護人員對工作原理、操作控制、飛行知識掌握不到位，不能更好實現工作需要與無人機技術發展的結合。
4.3 環保無人機與環保信息化系統脫節
環保無人機是指包含飛行器、地面控制平臺、地面配套設備在內的綜合系統，是軟硬件相結合的新型環保裝備系統。目前絕大多數環保無人機僅僅作為一種監測、巡查工具在使用，還沒有實現與整個環保信息化系統的聯網，導致環保無人機所具有的信息快速搜集優勢目前只局限于接到突發情況報警后采用無人機現場勘查，而非無人機快速發現突發環保事故并反饋到環保業務平臺，提醒相關部門快速采取妥善處置措施。
5 加強環保無人機應用的措施
為了實現無人機在“環保管家”領域的更有效應用，還需要采取進一步的措施：（1）加強環保無人機技術研發創新，開發配套軟件、應用系統，使環保無人機更加智能，更加實用。（2）加強專業人員培訓，培養更多更專業的無人機駕駛員和維護人員，解決無人機技術人員缺乏現狀。（3）加強資金投入，完善環保隊伍裝備配備標準和要求，讓無人機及配套設備成為每個“環保管家”必備的裝備。
隨著無人機技術的發展和相關管理制度的規范，目前環保無人機應用中存在的問題將逐漸解決，而無人機技術在“環保管家”工作中也將發揮越來越重要的作用。
參考文獻
[1] 朱京海，徐光，劉家斌.無人機遙感系統在環境保護領域中的應用研究[J].環境保護與循環經濟，2011（9）：45-48.
[2] 山東研發無人機監測技術，中國環境報[N].2014-11-03（8）.
[3] 黃樂輝，王欣欣.無人機遙感技術在環境保護領域中的應用研究[J].行政事業資產與財務，2018（2）：41-42.
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