無人機環(huán)保解決方案
無人機在大氣環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用，目前主要有以下三個方向：
1、可見光相機
目前在環(huán)保方面應(yīng)用最廣的，就是傳統(tǒng)的無人機+可見光云臺。不可否認，單純的相機甚至變焦相機已經(jīng)能夠給環(huán)境監(jiān)測帶來新的思路，但是可見光相機對大氣污染物的觀測僅停留在拍照、視頻階段，缺乏精準監(jiān)測數(shù)據(jù)作為支撐，并且受光照、雨霧、攝像頭低分辨率等因素的影響，只能對污染濃度較大的可見性污染源如黑煙囪、秸稈焚燒等進行監(jiān)控。常規(guī)可見光載荷在環(huán)保方面只能算是錦上添花，環(huán)監(jiān)人員難以有效的進行使用，買回來，用不著，最后只會淪為展示道具。
無人機發(fā)現(xiàn)的某個正在排放的黑煙囪
2、紅外成像
紅外成像儀在電力巡檢上已有非常廣泛的應(yīng)用。在環(huán)保應(yīng)用方面，搭載紅外成像儀的無人機，可以使無人機在夜間條件下進行監(jiān)測，熱像儀的熱分布可視化、測溫等特性能夠較有效地發(fā)現(xiàn)夜間生產(chǎn)的企業(yè)，可作為遏制夜間偷排的一種手段。
某企業(yè)日間（可見光）和夜間（熱成像）風(fēng)機影像但是熱像儀同樣受到環(huán)境條件的影響過大，并且，不同種類的企業(yè)的熱分布形式不一、排放溫度與排放量沒有必然的關(guān)聯(lián)，相關(guān)模型復(fù)雜需要長久的比對和監(jiān)測才能得出檢測結(jié)論，難以滿足環(huán)監(jiān)的迫切需求。
某企業(yè)日間（可見光）和夜間（熱成像）風(fēng)機影像
3、氣體傳感器
“無人機+氣體傳感器”即通過無人機搭載多種因子（如VOCs、SO2、PM2.5）的高精度氣體監(jiān)測傳感器或者氣體采集裝置，在測區(qū)進行大范圍的巡查，以尋找污染特征因子的監(jiān)測方式。
高精度VOCs傳感器的檢測曲線/圖來源網(wǎng)絡(luò)
以搭載傳感器為例，配合航線規(guī)劃自動飛行，不到20分鐘就能夠覆蓋1平方公里的區(qū)域20-30家工廠，得出氣體濃度分布情況，其效率是傳統(tǒng)環(huán)監(jiān)人員地面巡查的百倍，同時一并解決了數(shù)據(jù)、影像、定位等問題。
看似很美好，然而這樣的監(jiān)測是否可行？
數(shù)據(jù)可視化有數(shù)據(jù)，仍不夠，環(huán)監(jiān)執(zhí)法非常講究時效性，企業(yè)的違法偷排情況可能只會出現(xiàn)在某個時間段、甚至只是某一個瞬間，這也是環(huán)監(jiān)取證難、執(zhí)法難的原因之一。
雖然在環(huán)保應(yīng)用上，無人機+傳感器的模式嶄露頭角，但是其仍存在不少突出的問題：
1、監(jiān)測標準
國家對環(huán)保監(jiān)測的方法和標準擁有嚴格的規(guī)定，與氣相關(guān)的技術(shù)規(guī)范已經(jīng)上百部（如《HJ/T75—2007固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等），無人機乃新鮮事物，自身的標準仍未確定，遑論無人機氣體監(jiān)測標準。沒有標準、規(guī)范，就沒有依據(jù)，因此無人機監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)，只能夠作為參考佐證或科研數(shù)據(jù)，并不能直接用于執(zhí)法。
2、數(shù)據(jù)可靠性
無人機飛行于工廠上空，所監(jiān)測到的氣體數(shù)據(jù)能夠說明即來自該工廠嗎？高空大氣環(huán)流復(fù)雜、同時還存在無人機氣流擾動等的影響，污染物擴散模型難以建立，要做到對污染物垂直柱濃度分布和區(qū)域污染物時空分布快速反演并非易事。盡管便攜式傳感器精度已有很大提高，實驗室指標已讓人滿意，但是其各方面性能仍然與監(jiān)測站有一定的差距，在實際應(yīng)用場合的各種干擾中，數(shù)據(jù)的準確性還得打個問號。因此，無人機監(jiān)測的數(shù)據(jù)不能簡單地進行使用，還需要與常規(guī)監(jiān)測站、大氣環(huán)境、在線監(jiān)控系統(tǒng)等多平臺數(shù)據(jù)比對、校準，并利用大數(shù)據(jù)平臺和相關(guān)模型的進行分析解析。同時應(yīng)結(jié)合專家智庫，開展大氣顆粒物、痕量氣體的高精度、高分辨率立體分布反演方法研究，開展機載大氣顆粒物和污染氣體三維觀測技術(shù)研究，推動相關(guān)檢測方法的標準化。
無人機與行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合是當下趨勢，“無人機+氣體監(jiān)測”已實現(xiàn)實時監(jiān)控區(qū)域內(nèi)污染物動態(tài)變化，快速捕捉污染源的異常排放行，助力環(huán)監(jiān)人員實現(xiàn)差異化管理和靶向管理，在突破技術(shù)難題后，一定會有個更廣闊的前景。
科技最終的意義應(yīng)該是服務(wù)人類，讓人類的生活變得更美好?；谶@一出發(fā)點，那些綠色環(huán)保的科技創(chuàng)新更應(yīng)該被支持和倡導(dǎo)。
2018年或許無人機的環(huán)保應(yīng)用形成一個新的風(fēng)口，我們不妨一同見證，科技創(chuàng)新為我們營造的一個更美好的生活環(huán)境。
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