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無(wú)人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

所屬分類(lèi):電子論文 閱讀次 時(shí)間:2021-05-14 10:30

本文摘要:摘要隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,無(wú)人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展,并被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,為人們提供安全便捷的服務(wù)。近年來(lái),人們逐漸加強(qiáng)對(duì)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(wú)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)

  摘要隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,無(wú)人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展,并被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,為人們提供安全便捷的服務(wù)。近年來(lái),人們逐漸加強(qiáng)對(duì)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(wú)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(cè)領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)入手,深入開(kāi)展分析,明確其應(yīng)用優(yōu)勢(shì),提出全新的環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展方向與改進(jìn)策略,以供參考。

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

無(wú)人機(jī)

  1引言

  進(jìn)入二十一世紀(jì),國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促使人們對(duì)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(wú)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(shì)來(lái)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè),以獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,為國(guó)家治理環(huán)境、解決環(huán)境污染問(wèn)題提供決策依據(jù)。

  無(wú)人機(jī)論文范例:基于5G的無(wú)人機(jī)智能組網(wǎng)的應(yīng)急通信技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

  2環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)

  無(wú)人機(jī)(UnmannedAerialVehicle,UAV)是指一種多功能用途的無(wú)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(wú)人機(jī)+應(yīng)用領(lǐng)域”。環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)需要具備航拍和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能,根據(jù)各項(xiàng)工作的需求來(lái)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(lèi)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(cè)無(wú)人機(jī)還可以有效地對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、態(tài)勢(shì)感知等,根據(jù)各項(xiàng)要求開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。

  但現(xiàn)階段常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)方案多數(shù)為固定點(diǎn)監(jiān)測(cè),利用監(jiān)測(cè)傳感器進(jìn)行控制,按照要求將監(jiān)測(cè)傳感器搭載到無(wú)人機(jī)飛行器中實(shí)現(xiàn)多維度監(jiān)測(cè),以獲得動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)信息,滿(mǎn)足人們的需求[1]。同時(shí),環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)應(yīng)用還可以從整體上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)范圍,如監(jiān)測(cè)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(cè)中無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)

  3.1在惡劣環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)

  不同地域的自然環(huán)境存在明顯的不同,有些區(qū)域危險(xiǎn)性較大,整體的環(huán)境較為惡劣,如火山口、懸崖峭壁、崎嶇險(xiǎn)路、原始森林等。人類(lèi)自身無(wú)法安全地抵達(dá)這些現(xiàn)場(chǎng),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(shí)間達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè),影響數(shù)據(jù)信息的獲取,可以通過(guò)無(wú)人機(jī)有效地對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取全面的數(shù)據(jù)信息,保證數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)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(guò)上述分析發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)存在明顯的不足,受到外界的限制較為明顯,通過(guò)無(wú)人機(jī)可以有效克服外界因素產(chǎn)生的干擾,無(wú)需工作人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)就可以進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè),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(xiǎn)、惡劣的環(huán)境對(duì)監(jiān)測(cè)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(kù)泄露,造成嚴(yán)重的安全事故。由于現(xiàn)場(chǎng)難以進(jìn)行人工監(jiān)測(cè),因而選擇無(wú)人機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。利用無(wú)人機(jī)可以第一時(shí)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(mǎn)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(shì)

  近年來(lái),我國(guó)逐漸加強(qiáng)對(duì)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(duì)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(mǎn)足現(xiàn)階段的發(fā)展需求。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)存在較多的問(wèn)題,如人工監(jiān)測(cè)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(duì)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(cè)指標(biāo)的開(kāi)展產(chǎn)生了一定的阻礙。通過(guò)搭載環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備無(wú)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(kāi)展各項(xiàng)指標(biāo)監(jiān)測(cè),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(cè)數(shù)據(jù),滿(mǎn)足發(fā)展需求[4]。例如,通過(guò)合理的無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)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(kāi)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(zhǎng)江口排污污染排查整治專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)。此次行動(dòng)靈活地運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè),以長(zhǎng)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(cè)對(duì)象。監(jiān)測(cè)的對(duì)象較為復(fù)雜,如有各類(lèi)直接與間接的排污口、沿岸生藥保護(hù)區(qū)、龍?zhí)讹嬘盟幢Wo(hù)區(qū)等,但利用無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)可以獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,滿(mǎn)足專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)的排查整治需求。無(wú)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(zhǎng)江排查整治行動(dòng)提供數(shù)據(jù)支撐,進(jìn)而推動(dòng)長(zhǎng)江保護(hù)與治理工作的全面開(kāi)展,滿(mǎn)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(shì)

  現(xiàn)階段,環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)比傳統(tǒng)技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)。在成本方面,雖然無(wú)人機(jī)技術(shù)會(huì)投入一定的設(shè)備研發(fā)費(fèi)用與設(shè)備購(gòu)買(mǎi)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(shí),無(wú)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(kāi)展各項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作,從根本上降低人工成本的投入。例如,某無(wú)人機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)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(cè)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(cè),其自身更具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)無(wú)人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)可以有效降低占地成本。

  傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)常常需要建立自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,造成土地資源浪費(fèi),F(xiàn)階段的無(wú)人機(jī)可以有效地解決該問(wèn)題,為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[6]。針對(duì)性的開(kāi)展優(yōu)化,污染監(jiān)測(cè)中無(wú)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(duì)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(cè)要求。我國(guó)現(xiàn)階段積極地對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行研究,促使無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)智能化、無(wú)人化水平的提升。無(wú)人機(jī)技術(shù)正不斷地應(yīng)用先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)開(kāi)展創(chuàng)新,使各項(xiàng)工作有序開(kāi)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(cè)中無(wú)人機(jī)遙感發(fā)展

  在現(xiàn)階段,雖然環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的無(wú)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(shí)別、三維建模,荷載設(shè)備、續(xù)航能力等方面問(wèn)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(lái)說(shuō),可以從以下幾方面進(jìn)行優(yōu)化。

  4.1航測(cè)的穩(wěn)定性因素

  在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)的應(yīng)用過(guò)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(wú)人機(jī)的飛行過(guò)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(wú)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(cè)效果。無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)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(mǎn)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(wú)人機(jī)改進(jìn),促使其環(huán)境適應(yīng)能力提升,加強(qiáng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)質(zhì)量[7]。

  4.2荷載與航續(xù)因素

  現(xiàn)階段,環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)在應(yīng)用的過(guò)程中,多數(shù)選擇蓄電池作為能源供應(yīng)來(lái)。但受無(wú)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(wèn)題也較為明顯,導(dǎo)致無(wú)人機(jī)的性能受到影響,需要進(jìn)一步優(yōu)化,以滿(mǎn)足各項(xiàng)監(jiān)測(cè)要求。當(dāng)前電動(dòng)無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間十分有限,難以大范圍地開(kāi)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(cè)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(cè)的目的。工作人員應(yīng)深入地分析環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)未來(lái)的發(fā)展方向與空間,保證其續(xù)航時(shí)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(wú)人機(jī)提供充足的電能,保證無(wú)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(shí)代背景下,無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)技術(shù),其技術(shù)與理念更具有價(jià)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(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),克服了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)中存在的困難,效率大大提高。在這種背景下,應(yīng)加強(qiáng)無(wú)人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)領(lǐng)域的發(fā)展模式,同時(shí)有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化,使得無(wú)人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)、無(wú)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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