摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的科技也在飛速的發(fā)展，無(wú)人機(jī)也逐漸走入了人們的生活之中。隨著無(wú)人機(jī)的不斷應(yīng)用，我國(guó)社會(huì)的很多需求都得到了相應(yīng)的滿足，特別是在對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。通過(guò)搭載紅外成像相機(jī)以及可見(jiàn)光相機(jī)等，無(wú)人機(jī)可以對(duì)大氣的環(huán)境進(jìn)行全面的監(jiān)控，這也會(huì)最大限度地將人工對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)所容易出現(xiàn)的問(wèn)題減少，使我國(guó)大氣監(jiān)測(cè)的工作能更順利、更高效地完成。本文以無(wú)人機(jī)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行了探討，同時(shí)也根據(jù)相關(guān)案例對(duì)其進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);大氣環(huán)境監(jiān)測(cè);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）07-0-02

Abstract：With the continuous advancement of society， China's science and technology is also developing rapidly，and drones have gradually entered people's lives. With the continuous application of drones，many of the needs of our society have been met，especially in the field of monitoring the atmospheric environment. By equipped with infrared imaging cameras and visible light cameras，the drone can comprehensively monitor the atmospheric environment，which will minimize the problems that are easily caused by the manual monitoring of the atmospheric environment，so that the work of atmospheric monitoring in China can Smoother and more efficient completion.This paper takes the application of UAV in atmospheric environment monitoring as the starting point and discusses it，and also elaborates it according to relevant cases.

Key words：Drone;Atmospheric environment monitoring;Application

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科技的不斷發(fā)展，我國(guó)很多地區(qū)的大氣環(huán)境也受到了相應(yīng)的影響，大氣環(huán)境一旦受到污染，其所涉及到的區(qū)域以及范圍就十分廣闊，同時(shí)也會(huì)使得不同區(qū)域間進(jìn)行大量的污染物傳輸，而這也會(huì)使得污染源頭變得多，污染因素更為復(fù)雜，這對(duì)于我國(guó)環(huán)境監(jiān)管工作的開(kāi)展而言極為不利。國(guó)家及地方政府只有擁有更為有效、更為迅速的監(jiān)控系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行更為精準(zhǔn)的監(jiān)控，而大氣污染預(yù)防和治理的需求也會(huì)得到最大限度的滿足。

1 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中，無(wú)人機(jī)的相關(guān)應(yīng)用

1.1 紅外成像相機(jī)

隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，紅外成像相機(jī)在各個(gè)行業(yè)都得到了應(yīng)用，尤其是在對(duì)電力的巡檢工作中，應(yīng)用更為廣泛。在對(duì)其進(jìn)行環(huán)保應(yīng)用的過(guò)程中，將其搭載到無(wú)人機(jī)上，可以使無(wú)人機(jī)在夜晚時(shí)也可以對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而無(wú)人機(jī)通過(guò)熱像儀的熱分布可視化特點(diǎn)以及測(cè)溫相關(guān)的特性，可以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)那些在夜間還在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)、排放污物的企業(yè)。通過(guò)將紅外成像相機(jī)搭載到無(wú)人機(jī)上并進(jìn)行應(yīng)用，可以有效防止相關(guān)企業(yè)出現(xiàn)夜間偷排這種不利大氣環(huán)境的現(xiàn)象。然而，熱像儀器也很容易受到環(huán)境因素的影響，同時(shí)不同類型的企業(yè)其進(jìn)行熱分布的形式也各不相同，這也使得污染物的排放量與排放的溫度并沒(méi)有直接的聯(lián)系，而其檢測(cè)的結(jié)果也需要經(jīng)由較長(zhǎng)時(shí)間的模型對(duì)比和監(jiān)測(cè)才能得出，這也使得該種方式的應(yīng)用無(wú)法最大限度的將我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的需求進(jìn)行滿足。

1.2 可見(jiàn)光相機(jī)

在我國(guó)的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，目前應(yīng)用最為廣泛的就是在無(wú)人機(jī)上搭載可見(jiàn)光云臺(tái)以此來(lái)對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。環(huán)保部門(mén)只要對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行合理的培訓(xùn)，便可以利用無(wú)人機(jī)來(lái)組成一個(gè)監(jiān)測(cè)小隊(duì)，其對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)效果也不容小覷。當(dāng)然，通過(guò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)用相機(jī)這種模式為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域帶來(lái)了很大的突破和改變，但是針對(duì)可見(jiàn)光相機(jī)而言，在其對(duì)大氣環(huán)境污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，只能通過(guò)拍攝照片以及拍攝視頻來(lái)完成任務(wù)。通過(guò)可見(jiàn)光相機(jī)與無(wú)人機(jī)對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)目前還沒(méi)擁有足夠準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)還很容易受到天氣、陽(yáng)光以及相機(jī)本身等各方面因素的影響，所以只有在對(duì)可見(jiàn)性污染源，比如秸稈焚燒進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，才會(huì)應(yīng)用到可見(jiàn)光相機(jī)。對(duì)于環(huán)境保護(hù)工作而言，可見(jiàn)光相機(jī)并沒(méi)有得到監(jiān)測(cè)工作人員的廣泛使用，這也使得環(huán)境保護(hù)部門(mén)的可見(jiàn)光相機(jī)只能作為一種道具進(jìn)行展示。

1.3 氣體傳感器

就是利用無(wú)人機(jī)對(duì)多種因子，比如二氧化硫等的高精度氣體傳感器進(jìn)行搭載，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)，并將相關(guān)的污染因子準(zhǔn)確找到。以大疆搭載傳感器為例，通過(guò)規(guī)劃好的飛行線路，其可以進(jìn)行自動(dòng)飛行，這樣無(wú)人機(jī)便可以在極短的時(shí)間里將20余家工廠進(jìn)行覆蓋，這也可以使相關(guān)部門(mén)能全面掌握所在地區(qū)的氣體濃度的分布狀況。對(duì)氣體傳感器進(jìn)行合理應(yīng)用，可以最大限度地將對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)效率有效提高，這與傳統(tǒng)的由監(jiān)測(cè)工作人員親自進(jìn)行巡查的方式相比，不論是監(jiān)測(cè)的質(zhì)量還是效率，都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式。對(duì)于很多較為嚴(yán)重、難處理的問(wèn)題，通過(guò)氣體傳感器的應(yīng)用也可以快速解決。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，傳感器的精度，特別是采用了光離子化檢測(cè)器的傳感器的精度也在不斷加強(qiáng)，甚至?xí)_(dá)到ppb的級(jí)別，這在很大程度上能滿足大氣污染物濃度的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

2 數(shù)據(jù)可視化

對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)執(zhí)法工作而言，所重視的是時(shí)效性，很多企業(yè)出現(xiàn)的偷排現(xiàn)象大多是在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)發(fā)生，也有可能只是在某個(gè)瞬間，而這種情況也使得環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)很難找到企業(yè)偷排情況的證據(jù)，對(duì)于執(zhí)法工作而言更是不利。在對(duì)大氣污染進(jìn)行調(diào)查的過(guò)程中，通過(guò)將氣體傳感器搭載到無(wú)人機(jī)上，可以對(duì)大量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

通過(guò)可視化方法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以有效地將其中的空間關(guān)聯(lián)挖掘出來(lái)，而大氣污染物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律其也會(huì)很直觀，這對(duì)于我國(guó)研究人員對(duì)大氣污染的分析和研究十分有利，同時(shí)還可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)節(jié)省下很多的人力資源。

3 相關(guān)案例

在某天的夜間，某位居民向環(huán)保部門(mén)進(jìn)行了投訴，說(shuō)周?chē)写瘫堑漠愇洞嬖?，?duì)于此，環(huán)保部門(mén)應(yīng)用了三臺(tái)氣體監(jiān)測(cè)的無(wú)人機(jī)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，通過(guò)無(wú)人機(jī)所顯示的數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)人員可以很直觀的看到氣體濃度的分布情況。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)人員也可以準(zhǔn)確找到污染物的排放源頭。在目標(biāo)鎖定之后，環(huán)保部門(mén)便會(huì)安排相關(guān)的執(zhí)法人員去該源頭進(jìn)行突擊性檢查，這樣在很短的時(shí)間內(nèi)便可以將出現(xiàn)的環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行高效率的解決。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著無(wú)人機(jī)在環(huán)境保護(hù)方面的不斷應(yīng)用，其與傳感器搭載的監(jiān)測(cè)形式也成為目前最受歡迎、應(yīng)用最多的方法，然而在實(shí)際應(yīng)用實(shí)踐的過(guò)程中，還有很多問(wèn)題存在。對(duì)于環(huán)境保護(hù)的監(jiān)測(cè)模式及標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)都有嚴(yán)格的規(guī)定，對(duì)于大氣有關(guān)的技術(shù)規(guī)范，我國(guó)也發(fā)布了很多，然而無(wú)人機(jī)是最近幾年才得以興起的，其自身還有很多不確定因素存在，將其應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)的監(jiān)測(cè)工作之中，也會(huì)使人們對(duì)其監(jiān)測(cè)到的氣體標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生質(zhì)疑。因?yàn)椴皇軜?biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的保護(hù)，也使得無(wú)人機(jī)所監(jiān)測(cè)到的相關(guān)數(shù)據(jù)只能成為我國(guó)研究人員的參考數(shù)據(jù)，并不能被用于執(zhí)法工作之中。再者，無(wú)人機(jī)是通過(guò)在空中飛行來(lái)對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，這也使得其無(wú)法對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的判斷，也無(wú)法了解其具體是來(lái)自該區(qū)域的哪一個(gè)工廠。處于高空中的大氣，環(huán)流極為復(fù)雜，對(duì)于無(wú)人機(jī)也有一定的干擾影響，這也使得相關(guān)模型很難得以建立，對(duì)于污染物的具體分布情況就更難以確定。雖然有些傳感器的精度已經(jīng)得到了相應(yīng)提高，但某些特性還無(wú)法滿足監(jiān)測(cè)站的實(shí)際要求，這也使得無(wú)人機(jī)所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性。不過(guò)，將無(wú)人機(jī)應(yīng)用到各行各業(yè)之中早已成為未來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載氣體傳感器進(jìn)行大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)，也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)一定區(qū)域內(nèi)污染情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這也有利于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的順利開(kāi)展。

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收稿日期：2019-03-12

作者簡(jiǎn)介：周栩羽（1981-），男，漢族，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境管理。