无人机环保解决方案

　　无人机在大气环境监测方面的应用，目前主要有以下三个方向：

　　1、可见光相机

　　目前在环保方面应用最广的，就是传统的无人机+可见光云台。不可否认，单纯的相机甚至变焦相机已经能够给环境监测带来新的思路，但是可见光相机对大气污染物的观测仅停留在拍照、视频阶段，缺乏精准监测数据作为支撑，并且受光照、雨雾、摄像头低分辨率等因素的影响，只能对污染浓度较大的可见性污染源如黑烟囱、秸秆焚烧等进行监控。常规可见光载荷在环保方面只能算是锦上添花，环监人员难以有效的进行使用，买回来，用不着，最后只会沦为展示道具。

无人机发现的某个正在排放的黑烟囱

　　2、红外成像

　　红外成像仪在电力巡检上已有非常广泛的应用。在环保应用方面，搭载红外成像仪的无人机，可以使无人机在夜间条件下进行监测，热像仪的热分布可视化、测温等特性能够较有效地发现夜间生产的企业，可作为遏制夜间偷排的一种手段。

　　某企业日间（可见光）和夜间（热成像）风机影像但是热像仪同样受到环境条件的影响过大，并且，不同种类的企业的热分布形式不一、排放温度与排放量没有必然的关联，相关模型复杂需要长久的比对和监测才能得出检测结论，难以满足环监的迫切需求。

　　某企业日间（可见光）和夜间（热成像）风机影像

　　3、气体传感器

　　“无人机+气体传感器”即通过无人机搭载多种因子（如VOCs、SO2、PM2.5）的高精度气体监测传感器或者气体采集装置，在测区进行大范围的巡查，以寻找污染特征因子的监测方式。

　　高精度VOCs传感器的检测曲线/图来源网络

　　以搭载传感器为例，配合航线规划自动飞行，不到20分钟就能够覆盖1平方公里的区域20-30家工厂，得出气体浓度分布情况，其效率是传统环监人员地面巡查的百倍，同时一并解决了数据、影像、定位等问题。

　　看似很美好，然而这样的监测是否可行？

　　数据可视化有数据，仍不够，环监执法非常讲究时效性，企业的违法偷排情况可能只会出现在某个时间段、甚至只是某一个瞬间，这也是环监取证难、执法难的原因之一。

　　虽然在环保应用上，无人机+传感器的模式崭露头角，但是其仍存在不少突出的问题：

　　1、监测标准

　　国家对环保监测的方法和标准拥有严格的规定，与气相关的技术规范已经上百部（如《HJ/T75—2007固定污染源烟气排放连续监测技术规范》等），无人机乃新鲜事物，自身的标准仍未确定，遑论无人机气体监测标准。没有标准、规范，就没有依据，因此无人机监测所获得的数据，只能够作为参考佐证或科研数据，并不能直接用于执法。

　　2、数据可靠性

　　无人机飞行于工厂上空，所监测到的气体数据能够说明即来自该工厂吗？高空大气环流复杂、同时还存在无人机气流扰动等的影响，污染物扩散模型难以建立，要做到对污染物垂直柱浓度分布和区域污染物时空分布快速反演并非易事。尽管便携式传感器精度已有很大提高，实验室指标已让人满意，但是其各方面性能仍然与监测站有一定的差距，在实际应用场合的各种干扰中，数据的准确性还得打个问号。因此，无人机监测的数据不能简单地进行使用，还需要与常规监测站、大气环境、在线监控系统等多平台数据比对、校准，并利用大数据平台和相关模型的进行分析解析。同时应结合专家智库，开展大气颗粒物、痕量气体的高精度、高分辨率立体分布反演方法研究，开展机载大气颗粒物和污染气体三维观测技术研究，推动相关检测方法的标准化。

　　无人机与行业应用相结合是当下趋势，“无人机+气体监测”已实现实时监控区域内污染物动态变化，快速捕捉污染源的异常排放行，助力环监人员实现差异化管理和靶向管理，在突破技术难题后，一定会有个更广阔的前景。

　　科技最终的意义应该是服务人类，让人类的生活变得更美好。基于这一出发点，那些绿色环保的科技创新更应该被支持和倡导。

　　2018年或许无人机的环保应用形成一个新的风口，我们不妨一同见证，科技创新为我们营造的一个更美好的生活环境。

本文转载网络 侵删