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无人机在环境监测领域中的应用优势分析

所属分类:电子论文 阅读次 时间:2021-05-14 10:30

本文摘要:摘要随着时代的不断发展,无人机技术快速发展,并被广泛地应用在各个领域,为人们提供安全便捷的服务。近年来,人们逐渐加强对生态环境保护的重视力度,以缓解日益严重的环境污染。无人机遥感技术因安全、便捷、高效而被全面应用在环境保护领域中。本文从环

  摘要随着时代的不断发展,无人机技术快速发展,并被广泛地应用在各个领域,为人们提供安全便捷的服务。近年来,人们逐渐加强对生态环境保护的重视力度,以缓解日益严重的环境污染。无人机遥感技术因安全、便捷、高效而被全面应用在环境保护领域中。本文从环境监测领域中的无人机入手,深入开展分析,明确其应用优势,提出全新的环境监测发展方向与改进策略,以供参考。

  关键词无人机;生态环境;环境监测;遥感技术;安全便捷

无人机

  1引言

  进入二十一世纪,国民经济的快速发展促使人们对生态环境的需求日益增强,环境保护压力与日俱增。为有效缓解当前的现状,人们逐渐将无人机遥感技术应用在环境保护中,利用其精准、安全、便捷、高效等优势来进行环境监测,以获取精准的数据信息,为国家治理环境、解决环境污染问题提供决策依据。

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  2环境监测领域中的无人机

  无人机(UnmannedAerialVehicle,UAV)是指一种多功能用途的无人驾驶的航空飞行器。根据不同应用领域的功能要求具有不同的功能,即“无人机+应用领域”。环境监测领域的无人机需要具备航拍和环境监测功能,根据各项工作的需求来实现拍摄,获取相关的数据信息,被广泛地应用在拓展训练、各类事业单位或旅游单位中,应用范围较为广泛。环境监测无人机还可以有效地对环境数据进行动态监测、态势感知等,根据各项要求开展监测工作。

  但现阶段常见的监测方案多数为固定点监测,利用监测传感器进行控制,按照要求将监测传感器搭载到无人机飞行器中实现多维度监测,以获得动态的数据信息,满足人们的需求[1]。同时,环境监测领域中的无人机应用还可以从整体上实现实时监测目标,获得更为准确的数据地理信息,扩大监测范围,如监测地表、水文、林木等,为人们提供优质的服务。

  3环境监测中无人机的优势

  3.1在恶劣环境中的优势

  不同地域的自然环境存在明显的不同,有些区域危险性较大,整体的环境较为恶劣,如火山口、悬崖峭壁、崎岖险路、原始森林等。人类自身无法安全地抵达这些现场,进而造成这些区域的整体发展受限。以实际为例,在某环境污染中,人们难以第一时间达到现场进行勘测,影响数据信息的获取,可以通过无人机有效地对环境进行监测,获取全面的数据信息,保证数据信息的实时性与精确性,为后续的环境污染分析提供精确的数据支撑,作为污染治理的重要依据[2]。

  通过上述分析发现,传统的人工监测存在明显的不足,受到外界的限制较为明显,通过无人机可以有效克服外界因素产生的干扰,无需工作人员进入现场就可以进行合理的监测,获取精准全面的数据信息,有效降低外界环境的限制,避免危险、恶劣的环境对监测产生影响,从而消除不安全因素。2012年7月,贵州铜仁市发生尾矿库泄露,造成严重的安全事故。由于现场难以进行人工监测,因而选择无人机进行监测。利用无人机可以第一时间获得污染情况数据,为后续的 污染防护与治理提供良好的技术支撑与理论依据,以满足现阶段的发展需求[3]。

  3.2在生态保护中的优势

  近年来,我国逐渐加强对生态环境的保护力度,从多角度创新,以实现生态环境的可持续发展。例如,对空气污染、水资源的保护、水功能区保护、自然保护区等进行重点保护,以降低环境污染,满足现阶段的发展需求。传统的人工监测存在较多的问题,如人工监测手段难以全面地实施监控,部分区域数据信息获取不全面,甚至对该位置的自然环境产生严重的破坏,造成二次污染,为各项环境监测指标的开展产生了一定的阻碍。通过搭载环境监测设备无人机可以从整体上进行创新,有效避免外界因素干扰,全面开展各项指标监测,为现阶段的环境保护提供良好的生态保护区监测数据,满足发展需求[4]。例如,通过合理的无人机监测可以促使现阶段的生态环境得到保护,明确资源的开发现状与利用现状,分析污染程度,获取精准的数据信息,进而剖析现阶段的环境保护实施情况。

  例如,江苏省在2019年积极地进行长江口排污污染排查整治专项行动。此次行动灵活地运用无人机进行监测,以长江干流的两侧线状岸为基准向陆地方向延伸的两公里作为监测对象。监测的对象较为复杂,如有各类直接与间接的排污口、沿岸生药保护区、龙潭饮用水源保护区等,但利用无人机监测可以获取相关的数据信息,满足专项行动的排查整治需求。无人机遥感技术可以从三维立体上进行创新,完善现阶段的发展模式,以获得更为精确的数据信息,为现阶段的长江排查整治行动提供数据支撑,进而推动长江保护与治理工作的全面开展,满足现阶段的发展需求[5]。

  3.3在成本与操作中的优势

  现阶段,环境监测领域中的无人机比传统技术更具有优势。在成本方面,虽然无人机技术会投入一定的设备研发费用与设备购买费用,但远比传统的成本低,且后期的运行维护成本投入较少。同时,无人机安全系数高,只需要定期进行设备的维护与管理就可以有效地开展各项监测工作,从根本上降低人工成本的投入。例如,某无人机设备在运行过程中,只需要消耗较少的电量成本就可以飞行十几公里甚至数十公里,完成高效的航测航摄任务,获取精准的地理信息数据。相比于传统的监测,其自身更具有优势。同时无人机环境监测可以有效降低占地成本。

  传统监测常常需要建立自动监测站,造成土地资源浪费。现阶段的无人机可以有效地解决该问题,为人们提供优质的服务[6]。针对性的开展优化,污染监测中无人机的应用可以从根本上提升其自主性,按照各项要求设定相关的路线,对其飞行的速度、航向、高度等进行精准的控制,从而达到各项监测要求。我国现阶段积极地对无人机遥感技术进行研究,促使无人机遥感系统智能化、无人化水平的提升。无人机技术正不断地应用先进的环境监测技术开展创新,使各项工作有序开展,从而获得精准的环境大数据信息。

  4环境监测中无人机遥感发展

  在现阶段,虽然环境监测领域中的无人机被广泛应用,但其技术也存在一定的不足,在人工智能,图像识别、三维建模,荷载设备、续航能力等方面问题较为明显,还需要进行进一步的改进和优化。具体来说,可以从以下几方面进行优化。

  4.1航测的稳定性因素

  在环境监测领域中的无人机的应用过程中,稳定性是影响其运行的首要因素,也是现阶段发展的瓶颈。例如,在无人机的飞行过程中,容易受到风力的影响,从而导致飞行姿态不稳定,进而出现无人机偏离预定轨道航线情况。尤其是在大风、大雨、大雪、大雾等天气下更容易出现偏离轨道,从而影响整体的监测效果。无人机在飞行过程中,也容易受到电磁干扰,导致数据精确性降低,甚至出现不能飞行的情况,需要进一步地进行优化,以满足现阶段的发展需求。工作人员应加强研发力度,合理地进行无人机改进,促使其环境适应能力提升,加强对环境监测的适应性,促使其自身的稳定性提升,从而提升整体的监测质量[7]。

  4.2荷载与航续因素

  现阶段,环境监测领域中的无人机在应用的过程中,多数选择蓄电池作为能源供应来。但受无人机自身的性能影响,其承载能力十分有限。并且电池自身的性能问题也较为明显,导致无人机的性能受到影响,需要进一步优化,以满足各项监测要求。当前电动无人机的续航时间十分有限,难以大范围地开展各项工作,尤其是在海洋、森林等大范围的环境监测工作中,因此必须进行合理的优化,加强整体的荷载与续航优化,提升其功能性,以达到监测的目的。工作人员应深入地分析环境监测领域中的无人机未来的发展方向与空间,保证其续航时间与稳定性的提升,优化现阶段的发展模式。例如可以研究性能更好的蓄电池,为无人机提供充足的电能,保证无人机的运行安全性与稳定性。

  5结论

  综上所述,在当前的时代背景下,无人机遥感技术被广泛地应用在环境监测领域中,为人们提供优质的服务。相比于传统的监测技术,其技术与理念更具有价值,精准性、高效性及经济性更为明显。它不需要工作人员进入现场进行监测,克服了传统监测中存在的困难,效率大大提高。在这种背景下,应加强无人机在环境监测领域中的应用力度,从多角度进行创新,完善现阶段环境监测领域的发展模式,同时有针对性地进行优化,使得无人机环境监测、无人机遥感技术更为成熟、应用更广。

  参考文献

  [1]雷英杰.2019年中国环保产业发展指数值为107环保产业走出低谷,环境监测细分领域领跑.环境经济,2020,15(20):32-33

  [2]郑小南,杨凡,李富忠.图像处理在农业应用的研究进展.物联网技术,2020,10(09):80-82

  [3]范健龙.在线离子色谱技术在环境监测领域应用研究.绿色科技,2020,15(12):154-155

  [4]郭浩.卫星遥感技术在我国环境监测领域中的应用.皮革制作与环保科技,2020,1(07):45-49

  [5]邢彦,吉喆阳,王兆燊.大数据在环境监测领域的应用.电子技术与软件工程,2020,15(04):162-163

  作者:张素杰胡佳一张凯茵殷华

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