無人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

　　摘要隨著時代的不斷發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，并被廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域，為人們提供安全便捷的服務(wù)。近年來，人們逐漸加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視力度，以緩解日益嚴(yán)重的環(huán)境污染。無人機(jī)遙感技術(shù)因安全、便捷、高效而被全面應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中。本文從環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)入手，深入開展分析，明確其應(yīng)用優(yōu)勢，提出全新的環(huán)境監(jiān)測發(fā)展方向與改進(jìn)策略，以供參考。

　　關(guān)鍵詞無人機(jī);生態(tài)環(huán)境;環(huán)境監(jiān)測;遙感技術(shù);安全便捷

　　1引言

　　進(jìn)入二十一世紀(jì)，國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促使人們對生態(tài)環(huán)境的需求日益增強(qiáng)，環(huán)境保護(hù)壓力與日俱增。為有效緩解當(dāng)前的現(xiàn)狀，人們逐漸將無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)中，利用其精準(zhǔn)、安全、便捷、高效等優(yōu)勢來進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，以獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，為國家治理環(huán)境、解決環(huán)境污染問題提供決策依據(jù)。

　　無人機(jī)論文范例：基于5G的無人機(jī)智能組網(wǎng)的應(yīng)急通信技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用

　　2環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)

　　無人機(jī)(UnmannedAerialVehicle，UAV)是指一種多功能用途的無人駕駛的航空飛行器。根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的功能要求具有不同的功能，即“無人機(jī)+應(yīng)用領(lǐng)域”。環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的無人機(jī)需要具備航拍和環(huán)境監(jiān)測功能，根據(jù)各項(xiàng)工作的需求來實(shí)現(xiàn)拍攝，獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，被廣泛地應(yīng)用在拓展訓(xùn)練、各類事業(yè)單位或旅游單位中，應(yīng)用范圍較為廣泛。環(huán)境監(jiān)測無人機(jī)還可以有效地對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測、態(tài)勢感知等，根據(jù)各項(xiàng)要求開展監(jiān)測工作。

　　但現(xiàn)階段常見的監(jiān)測方案多數(shù)為固定點(diǎn)監(jiān)測，利用監(jiān)測傳感器進(jìn)行控制，按照要求將監(jiān)測傳感器搭載到無人機(jī)飛行器中實(shí)現(xiàn)多維度監(jiān)測，以獲得動態(tài)的數(shù)據(jù)信息，滿足人們的需求[1]。同時，環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)應(yīng)用還可以從整體上實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測目標(biāo)，獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)地理信息，擴(kuò)大監(jiān)測范圍，如監(jiān)測地表、水文、林木等，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

　　3環(huán)境監(jiān)測中無人機(jī)的優(yōu)勢

　　3.1在惡劣環(huán)境中的優(yōu)勢

　　不同地域的自然環(huán)境存在明顯的不同，有些區(qū)域危險性較大，整體的環(huán)境較為惡劣，如火山口、懸崖峭壁、崎嶇險路、原始森林等。人類自身無法安全地抵達(dá)這些現(xiàn)場，進(jìn)而造成這些區(qū)域的整體發(fā)展受限。以實(shí)際為例，在某環(huán)境污染中，人們難以第一時間達(dá)到現(xiàn)場進(jìn)行勘測，影響數(shù)據(jù)信息的獲取，可以通過無人機(jī)有效地對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，獲取全面的數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)信息的實(shí)時性與精確性，為后續(xù)的環(huán)境污染分析提供精確的數(shù)據(jù)支撐，作為污染治理的重要依據(jù)[2]。

　　通過上述分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的人工監(jiān)測存在明顯的不足，受到外界的限制較為明顯，通過無人機(jī)可以有效克服外界因素產(chǎn)生的干擾，無需工作人員進(jìn)入現(xiàn)場就可以進(jìn)行合理的監(jiān)測，獲取精準(zhǔn)全面的數(shù)據(jù)信息，有效降低外界環(huán)境的限制，避免危險、惡劣的環(huán)境對監(jiān)測產(chǎn)生影響，從而消除不安全因素。2012年7月，貴州銅仁市發(fā)生尾礦庫泄露，造成嚴(yán)重的安全事故。由于現(xiàn)場難以進(jìn)行人工監(jiān)測，因而選擇無人機(jī)進(jìn)行監(jiān)測。利用無人機(jī)可以第一時間獲得污染情況數(shù)據(jù)，為后續(xù)的 污染防護(hù)與治理提供良好的技術(shù)支撐與理論依據(jù)，以滿足現(xiàn)階段的發(fā)展需求[3]。

　　3.2在生態(tài)保護(hù)中的優(yōu)勢

　　近年來，我國逐漸加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度，從多角度創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。例如，對空氣污染、水資源的保護(hù)、水功能區(qū)保護(hù)、自然保護(hù)區(qū)等進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，以降低環(huán)境污染，滿足現(xiàn)階段的發(fā)展需求。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測存在較多的問題，如人工監(jiān)測手段難以全面地實(shí)施監(jiān)控，部分區(qū)域數(shù)據(jù)信息獲取不全面，甚至對該位置的自然環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，造成二次污染，為各項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)的開展產(chǎn)生了一定的阻礙。通過搭載環(huán)境監(jiān)測設(shè)備無人機(jī)可以從整體上進(jìn)行創(chuàng)新，有效避免外界因素干擾，全面開展各項(xiàng)指標(biāo)監(jiān)測，為現(xiàn)階段的環(huán)境保護(hù)提供良好的生態(tài)保護(hù)區(qū)監(jiān)測數(shù)據(jù)，滿足發(fā)展需求[4]。例如，通過合理的無人機(jī)監(jiān)測可以促使現(xiàn)階段的生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，明確資源的開發(fā)現(xiàn)狀與利用現(xiàn)狀，分析污染程度，獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而剖析現(xiàn)階段的環(huán)境保護(hù)實(shí)施情況。

　　例如，江蘇省在2019年積極地進(jìn)行長江口排污污染排查整治專項(xiàng)行動。此次行動靈活地運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行監(jiān)測，以長江干流的兩側(cè)線狀岸為基準(zhǔn)向陸地方向延伸的兩公里作為監(jiān)測對象。監(jiān)測的對象較為復(fù)雜，如有各類直接與間接的排污口、沿岸生藥保護(hù)區(qū)、龍?zhí)讹嬘盟�源保護(hù)區(qū)等，但利用無人機(jī)監(jiān)測可以獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，滿足專項(xiàng)行動的排查整治需求。無人機(jī)遙感技術(shù)可以從三維立體上進(jìn)行創(chuàng)新，完善現(xiàn)階段的發(fā)展模式，以獲得更為精確的數(shù)據(jù)信息，為現(xiàn)階段的長江排查整治行動提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而推動長江保護(hù)與治理工作的全面開展，滿足現(xiàn)階段的發(fā)展需求[5]。

　　3.3在成本與操作中的優(yōu)勢

　　現(xiàn)階段，環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)比傳統(tǒng)技術(shù)更具有優(yōu)勢。在成本方面，雖然無人機(jī)技術(shù)會投入一定的設(shè)備研發(fā)費(fèi)用與設(shè)備購買費(fèi)用，但遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的成本低，且后期的運(yùn)行維護(hù)成本投入較少。同時，無人機(jī)安全系數(shù)高，只需要定期進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)與管理就可以有效地開展各項(xiàng)監(jiān)測工作，從根本上降低人工成本的投入。例如，某無人機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過程中，只需要消耗較少的電量成本就可以飛行十幾公里甚至數(shù)十公里，完成高效的航測航攝任務(wù)，獲取精準(zhǔn)的地理信息數(shù)據(jù)。相比于傳統(tǒng)的監(jiān)測，其自身更具有優(yōu)勢。同時無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測可以有效降低占地成本。

　　傳統(tǒng)監(jiān)測常常需要建立自動監(jiān)測站，造成土地資源浪費(fèi)�，F(xiàn)階段的無人機(jī)可以有效地解決該問題，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[6]。針對性的開展優(yōu)化，污染監(jiān)測中無人機(jī)的應(yīng)用可以從根本上提升其自主性，按照各項(xiàng)要求設(shè)定相關(guān)的路線，對其飛行的速度、航向、高度等進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，從而達(dá)到各項(xiàng)監(jiān)測要求。我國現(xiàn)階段積極地對無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行研究，促使無人機(jī)遙感系統(tǒng)智能化、無人化水平的提升。無人機(jī)技術(shù)正不斷地應(yīng)用先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)開展創(chuàng)新，使各項(xiàng)工作有序開展，從而獲得精準(zhǔn)的環(huán)境大數(shù)據(jù)信息。

　　4環(huán)境監(jiān)測中無人機(jī)遙感發(fā)展

　　在現(xiàn)階段，雖然環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)被廣泛應(yīng)用，但其技術(shù)也存在一定的不足，在人工智能，圖像識別、三維建模，荷載設(shè)備、續(xù)航能力等方面問題較為明顯，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化。具體來說，可以從以下幾方面進(jìn)行優(yōu)化。

　　4.1航測的穩(wěn)定性因素

　　在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)的應(yīng)用過程中，穩(wěn)定性是影響其運(yùn)行的首要因素，也是現(xiàn)階段發(fā)展的瓶頸。例如，在無人機(jī)的飛行過程中，容易受到風(fēng)力的影響，從而導(dǎo)致飛行姿態(tài)不穩(wěn)定，進(jìn)而出現(xiàn)無人機(jī)偏離預(yù)定軌道航線情況。尤其是在大風(fēng)、大雨、大雪、大霧等天氣下更容易出現(xiàn)偏離軌道，從而影響整體的監(jiān)測效果。無人機(jī)在飛行過程中，也容易受到電磁干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)精確性降低，甚至出現(xiàn)不能飛行的情況，需要進(jìn)一步地進(jìn)行優(yōu)化，以滿足現(xiàn)階段的發(fā)展需求。工作人員應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)力度，合理地進(jìn)行無人機(jī)改進(jìn)，促使其環(huán)境適應(yīng)能力提升，加強(qiáng)對環(huán)境監(jiān)測的適應(yīng)性，促使其自身的穩(wěn)定性提升，從而提升整體的監(jiān)測質(zhì)量[7]。

　　4.2荷載與航續(xù)因素

　　現(xiàn)階段，環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)在應(yīng)用的過程中，多數(shù)選擇蓄電池作為能源供應(yīng)來。但受無人機(jī)自身的性能影響，其承載能力十分有限。并且電池自身的性能問題也較為明顯，導(dǎo)致無人機(jī)的性能受到影響，需要進(jìn)一步優(yōu)化，以滿足各項(xiàng)監(jiān)測要求。當(dāng)前電動無人機(jī)的續(xù)航時間十分有限，難以大范圍地開展各項(xiàng)工作，尤其是在海洋、森林等大范圍的環(huán)境監(jiān)測工作中，因此必須進(jìn)行合理的優(yōu)化，加強(qiáng)整體的荷載與續(xù)航優(yōu)化，提升其功能性，以達(dá)到監(jiān)測的目的。工作人員應(yīng)深入地分析環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的無人機(jī)未來的發(fā)展方向與空間，保證其續(xù)航時間與穩(wěn)定性的提升，優(yōu)化現(xiàn)階段的發(fā)展模式。例如可以研究性能更好的蓄電池，為無人機(jī)提供充足的電能，保證無人機(jī)的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。

　　5結(jié)論

　　綜上所述，在當(dāng)前的時代背景下，無人機(jī)遙感技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。相比于傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)，其技術(shù)與理念更具有價值，精準(zhǔn)性、高效性及經(jīng)濟(jì)性更為明顯。它不需要工作人員進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測，克服了傳統(tǒng)監(jiān)測中存在的困難，效率大大提高。在這種背景下，應(yīng)加強(qiáng)無人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用力度，從多角度進(jìn)行創(chuàng)新，完善現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的發(fā)展模式，同時有針對性地進(jìn)行優(yōu)化，使得無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測、無人機(jī)遙感技術(shù)更為成熟、應(yīng)用更廣。

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　　作者：張素杰胡佳一張凱茵殷華

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