陳維國

摘 要：本文以“環(huán)?！睘橹黝}，探討無人機在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用問題。首先，結(jié)合我國的生態(tài)環(huán)境問題對其進行了簡要概述；主要介紹了節(jié)能環(huán)保型無人機在環(huán)保方面的重要性與價值；重點分析了節(jié)能環(huán)保型無人機的分類、傳感器網(wǎng)絡(luò)，以及二者的匹配原則，最后對其應(yīng)用進行了說明，并根據(jù)目前的發(fā)展進程，對其在未來的作用進行了展望。希望通過本文初步論述為該方面的理論研究工作、實踐應(yīng)用工作提供一些有價值的信息，以供參考。

關(guān)鍵詞：無人機；環(huán)保領(lǐng)域；應(yīng)用

以我國為例，環(huán)境污染嚴重、生態(tài)破壞千年不遇，而且城市中的PM2.5蔓延速度極快，迅速傳到了全國各地，可見，城市污染較為嚴重。另外，我國農(nóng)村地區(qū)做飯、土炕加熱大都以柴草為燃料，再加上一些微型企業(yè)（造紙業(yè)最多）的不科學(xué)發(fā)展，給農(nóng)村廣大地區(qū)造成了一定的水污染和土壤污染。一旦企業(yè)卷錢走人，農(nóng)民將承受著工業(yè)發(fā)展帶來的各種負面影響，非常被動，所以應(yīng)加強高新技術(shù)對環(huán)保領(lǐng)域的探索。

1 無人機工作原理

從無人機工作原理方面看，傳感器敏感元件工作原理主要包括物理類、化學(xué)類、生物類、智能類四大方面，這種劃分方式，主要集中于利用熱、力、光、電、磁、聲等物理效應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)，酶、抗體、激素等分子識別功能，微處理器等人工智能元器件對相關(guān)生態(tài)環(huán)境信息進行一些收集、傳輸、反饋、甄別。傳感器一般可以根據(jù)視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等人類知覺范疇進行劃分，但主要是模仿性質(zhì)的表達，利用這些模仿人類器官的功能感應(yīng)器對各種信號進行接收、傳輸與分類，為環(huán)保部門提供參數(shù)依據(jù)。

2 無人機在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 在建設(shè)項目環(huán)境保護管理中的應(yīng)用

首先，環(huán)境保護方面的問題牽涉較多，地多面廣、污染破壞種類復(fù)雜，而且具有動態(tài)性，比如水域的環(huán)境問題、植被的環(huán)境問題、空氣的環(huán)境問題、垃圾污染與能源、資源污染與過分破壞的問題等。

其次，環(huán)境保護單位需要發(fā)送區(qū)域地形圖以及相關(guān)文件，對于偏遠區(qū)域，資料涉及較小、調(diào)查難度較大的問題，可以采用無人機遙感技術(shù)進行圖像搜索、地形勘察、數(shù)據(jù)采集，并將其傳輸?shù)江h(huán)保部門，通過分析、整理，制定出具體的工作材料。

最后，需要先對無人機的工作原理進行明確化認知，再制定相應(yīng)的飛行任務(wù)。對環(huán)境問題進行分類，需要從項目危害性、節(jié)能、物種延續(xù)方面對環(huán)境問題加以劃分。具體來說，可以將其分為對有機生物的危害、對無機環(huán)境的危害；也可以將其劃分為對資源能源污染和生態(tài)破壞兩方面；還可以將其劃分為對物理性、化學(xué)性、生物性質(zhì)的環(huán)境問題。根據(jù)污染結(jié)果可以分為輕型環(huán)境問題、重型環(huán)境問題和特重大環(huán)境問題等，屬于環(huán)保等級劃分。當劃分完成后，可以對所需要的無人機承擔任務(wù)進行分類，并進行相應(yīng)的傳感器、無人機匹配設(shè)置，建立不同任務(wù)的工作模型等。

2.2 在環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)急方面的應(yīng)用

環(huán)保領(lǐng)域出現(xiàn)的問題越來越多，因此，需要加強環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測工作。所謂環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測，就是指對應(yīng)急狀態(tài)下的環(huán)境污染物及相關(guān)污染情況進行一系列的監(jiān)測，如污染物種類、污染物數(shù)量、濃度范圍等。環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的目的在于發(fā)現(xiàn)、查明這些因素，其中還包括對重大污染、突發(fā)性污染、自然災(zāi)害等的監(jiān)測。從整個環(huán)境應(yīng)急體系來看，環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測非常關(guān)鍵，它的重要性與價值體現(xiàn)在對污染物現(xiàn)場快速的定性監(jiān)測、相關(guān)環(huán)境的快速定量監(jiān)測，以及對污染物進行跟蹤監(jiān)測，并提供一些具體的預(yù)防措施等，預(yù)防重大后果的人為夸大，給社會帶來負面影響。

無人機可以針對上述環(huán)境問題制訂相應(yīng)的飛行計劃，并完成數(shù)據(jù)采集工作。無人機系統(tǒng)的設(shè)置需要先根據(jù)實驗需求，進行系統(tǒng)模型的構(gòu)建。通常來看，可能通過以下幾大單元來分別處理，分別是任務(wù)分析—傳感器選型—數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)確定—載荷重量范圍確定—無人機選型—無人機平臺系統(tǒng)構(gòu)建—系統(tǒng)線路規(guī)劃—銜接零部件個性化定制—系統(tǒng)集成—交付使用；在構(gòu)建的模型結(jié)構(gòu)中，先是任務(wù)分析，然后將其分為兩路，一個是傳感器選型，另一個是數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)確定，再將這兩者與載荷重量范圍相連接，依次連接無人機選型、無人機平臺系統(tǒng)構(gòu)建（需要連接系統(tǒng)線路規(guī)劃、銜接零部件個性化定制、數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)、傳感器選型），然后直接構(gòu)成集成系統(tǒng)，最后才能交付使用，其間的關(guān)系也非常復(fù)雜，并不是單一的線路連接，而是注重綜合性、銜接性與互動性。

2.3 在生態(tài)保護中的應(yīng)用

自然保護區(qū)、飲用水源保護區(qū)，是生態(tài)環(huán)境工作領(lǐng)域中的重點之一，治不如防，防要做到防患未然。從上面所說的生態(tài)環(huán)境問題的應(yīng)急性可以看出，要做到防患未然必須增加動態(tài)化的監(jiān)測，需要對這些區(qū)域內(nèi)的水源、植物生態(tài)環(huán)境、生物繁衍狀態(tài)等進行綜合監(jiān)測與考察，實時做出變化曲線圖譜，通過無人機遙感系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)違法亂占與污染問題，及時解決，減少環(huán)境惡化的可能性。

2.4 在環(huán)境監(jiān)察方面的應(yīng)用

我國的工業(yè)發(fā)展速度快、污染物排放種類繁多、污染物排放量大、排污企業(yè)多，造成諸多環(huán)境監(jiān)察不到位的情況。相對于強度較大的工作任務(wù)、復(fù)雜的環(huán)境污染問題，可以利用無人機遙感系統(tǒng)彌補這方面的不足與缺失，盡可能增加多樣的監(jiān)測方法，強化對環(huán)境監(jiān)察的力度，無人機遙感系統(tǒng)對污染源分布、排污狀況、項目建設(shè)情況均能夠做出細致的數(shù)據(jù)分析，從而為后續(xù)的環(huán)境監(jiān)察提供一些重要依據(jù)與技術(shù)服務(wù)，這種快速的監(jiān)察方式也有利于污染事件后的及時取證等。

3 結(jié)束語

總之，環(huán)境污染是世界性的難題。所以，在新時代就要堅持可持續(xù)發(fā)展的新型理念，一切以子孫后代的生存、人類的延續(xù)為出發(fā)點，注重從人類文明與生存繁衍的角度增加對環(huán)境的保護，并大力推廣環(huán)保領(lǐng)域中的各種新型技術(shù)的應(yīng)用。以上所討論無人機的應(yīng)用就屬此列，這種操作簡單、能夠進行實時動態(tài)監(jiān)控的技術(shù)，應(yīng)該加強研究與應(yīng)用推廣，盡可能通過較低的成本、高效的工作效率、有利的信息反饋來實現(xiàn)新時期的環(huán)境保護工作。

參考文獻

[1]李季，孫秀霞.基于改進A-Star算法的無人機航跡規(guī)劃算法研究[J].兵工學(xué)報，2014（7）：788-792.

（作者單位：葫蘆島市環(huán)境保護科學(xué)研究所）