大疆环保无人机在环境监察工作中的应用

年来由于大众对环境保护认知度的提升,我国在环保工作上的投入力度逐步增大,作为环境保护先头兵的环境监测领域也是一路高歌,突飞猛进。众多的技术与突破,使得我国的环境监测愈驱成熟,其中的无人机的应用与发展倍受关注。

环境污染源主要有以下几方面:

 1)工厂排出的废烟、废气、废水、废渣和噪音;
 2)人们生活中排出的废烟、废气、噪音、脏水、垃圾;
 3)交通工具(所有的燃油车辆、轮船、飞机等)排出的废气和噪音;
 4)大量使用化肥、杀虫剂、除草剂等化学物质的农田灌溉后流出的水;
 5)矿山废水、废渣。

环境污染源工厂废气排放
工厂废气排放

工厂废气排放

环境污染源工厂废水排放

工厂废水排放

工厂废水排放

大面积矿土未苫盖

环境污染源引起扬尘

大面积矿土未苫盖引起扬尘

施工扬尘

施工扬尘不及时处理

生活垃圾随意丢弃

生活垃圾随意丢弃

尾气排放标准不合格

车辆尾气排放标准不合格

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汽车尾气排放

过度使用农药

过度使用农药导致大面积水域受污染

矿山废渣

矿山废渣

大疆无人机到底是如何对环境进行监察和监测的呢?

 准确来说,大疆无人机用于环保执法是利用无人机遥感系统技术。遥感技术一般来说是不直接接触物体本身,从远处通过传感器探测和接收来自目标物体的信息,经过信息的传输和处理分析,从而识别物体的属性及其分布等特征。无人机遥感技术,是借用大疆无人机这个飞行的平台,搭载一套遥感系统,利用无人驾驶飞行器技术、遥感遥测技术、通讯技术、遥感传感器技术、定位技术以及遥感应用技术,从而完成遥感数据的获取以及进行处理分析。

 作为信息系统源头的传感器网络,可直接获取所需的物质或数据,是该系统的关键部分。传感器通过无线传输系统可实时地传回地面需要的监测数据;或者为了保障数据的安全性,也可保存于无人机平台中,待无人机落地后再进行处理和分析。能发现废气偷排乱放的最关键传感器,是航拍图像传感器和机载大气环境监测传感器。

大疆经纬M210搭载气体模块及气体收集袋

大疆经纬M210搭载气体模块及气体收集袋

 常见的就是在大疆无人机上搭载高分辨率的云台相机,进行航拍。可以实时传输回所航拍到的画面,也可以将图像信息存储,无人机落地后再获取图像数据,并且还可以利用图像拼接技术,形成对大区域环境的整体认知,从而观察地面是否存在废气偷排乱放现象。“因为通过航拍的手段,可以看到烟囱有没有冒烟,冒的是不是黑烟。”在飞机上装置的气体滤光分析器,可测得一氧化碳的浓度。对二氧化硫、二氧化氮、氨、甲醛、甲烷和二氧化碳也能用气体滤光分析器进行试验监测。

大疆M600搭载高分辨率云台相机

大疆M600搭载高分辨率云台相机

 红外干涉仪可以分辨一氧化碳、一氧化二氮、二氧化氮、氨和碳酸等污染物组分,适用于1微米至5微米的光谱段。变换干涉仪使用范围也是1微米至5微米的光谱段,可用于测定二氧化硫、二氧化氮、一氧化二氮和氨等。测量大气中的悬浮颗粒物一般应用可见光辐射偏振仪和激光雷达。可见光辐射偏振仪可从太阳辐射能的偏振反射中测出颗粒物的物理特性,如颗粒大小、形状和组成以及垂直分层分布和空间浓度变化。激光探测大气染是向大气中发射一定波长的光束,从接收的回波中获知大气物理量的分布规律。

 对于基于泵吸式点状采样监测模式的机载气体监测设备,大疆表示,以颗粒物采样为例,无人机飞到哪儿,泵吸式采样测到哪儿。一边飞的时候,一边进行颗粒物的采样。里面颗粒物监测的仪器就可以对其进行感知。或者是把颗粒物截留在滤纸膜上,待无人机落地后,把样本拿下来化验,这样就可以知道相关的具体信息了。

大疆M210搭载30倍光学变焦相机与XT热成像相机

大疆M210搭载30倍光学变焦相机与XT热成像相机

 通过无人机遥感系统技术进行执法检查,获得企业违法线索信息后,环保部门还要进行地面核查,来锁定违法违规证据,然后依照法律法规进行处罚。

大疆无人机在环保领域的优势及特点

   1、高效:无人机可突破时空的限制无死角监测,以其机动性和快速性可提高环保巡查的效率以及快速响应应急状况。代替工作人员进行高危或者不宜进入的地区进行作业,还能保障工作人员的人身安全。 

   2、看得远:遥感作业半径可达数公里。针对环境应急事件无人机可立刻对事故区进行实时全景监控。  据分析,无人机在短时间内可生成高清晰图像和大气湿度、空气温度、大气基础污染物、PM2.5/PM10等多种专题数据,并自动形成数据矢量图回传至地面站。另外,污染事故发生后,无人机可快速提供大气污染状况变化,用于环保部门快速响应和处置决策。

   3、看得清:高清图像直观辨别污染源。无人机生成的高清晰图像,可直观辨别污染源、污染口、不可见污染物等;生成的分布图,可为环境评价、环境监察提供依据。无人机生成后所处理的污染物分布图像,用高性能自动处理技术,可完成数据的预处理、精加工及、高程数据生成,整体可直观、全面地监测地表空气质量状况,排污点分布、空气污染程度等。 

   4、费用廉:无人机兼具卫星影像的范围和航空影像的快速采集优势,无人机环境监测平台的建立,采数据费用低。

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