近幾年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，一部分企業(yè)忽視環(huán)境保護(hù)工作片面追求經(jīng)濟(jì)利益，導(dǎo)致生態(tài)破壞和環(huán)境污染事故頻發(fā)，甚至有的企業(yè)為節(jié)約成本故意不正常使用治污設(shè)施偷排污染物，環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻，環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法任務(wù)越來(lái)越繁重，深度和難度逐年增加，執(zhí)法人員明顯不足，監(jiān)管模式相對(duì)單一，傳統(tǒng)的執(zhí)法方式已很難適應(yīng)當(dāng)前工作的需要。中科宇圖無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)快速跟蹤突發(fā)環(huán)境污染事件，捕捉違法污染源并及時(shí)取證，從宏觀上觀察污染源分布、排放狀況以及項(xiàng)目建設(shè)情況，為環(huán)境管理提供依據(jù)。
建設(shè)目標(biāo)
系統(tǒng)利用無(wú)人機(jī)巡航偵測(cè)生成的高清晰圖像，可直觀辨別污染源、排污口、可見(jiàn)漂浮物等并生成分布圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境違法行為的識(shí)別，為環(huán)保部門(mén)環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法、環(huán)境應(yīng)急提供依據(jù)，從而彌補(bǔ)監(jiān)察人力不足、巡查范圍廣，事故響應(yīng)不及時(shí)等問(wèn)題，強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)管能力。無(wú)人機(jī)生成的多光譜圖像，可直觀、全面地監(jiān)測(cè)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，形成飲用水源地水質(zhì)管理的新模式，提高庫(kù)區(qū)環(huán)境整體的水生態(tài)管理水平。
系統(tǒng)可快速獲取地理、資源、環(huán)境等空間信息，完成數(shù)據(jù)采集、處理和應(yīng)用分析。將系統(tǒng)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法領(lǐng)域，可彌補(bǔ)環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法比較單一的局面，為環(huán)境保護(hù)部門(mén)處理環(huán)境違法案件、環(huán)境污染事件以及環(huán)境應(yīng)急提供多元化的技術(shù)支持。
針對(duì)環(huán)境應(yīng)急事件，無(wú)人機(jī)可立刻對(duì)事故區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)全景監(jiān)控。此外，無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)，遙感作業(yè)半徑范圍廣。污染事故發(fā)生后，根據(jù)無(wú)人機(jī)所獲取的實(shí)時(shí)視頻信息可快速了解污染狀況變化，實(shí)現(xiàn)環(huán)保部門(mén)快速響應(yīng)和處置決策。
建設(shè)內(nèi)容
1、制定巡檢航線規(guī)劃
根據(jù)轄區(qū)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)源、重點(diǎn)源分布情況制定巡檢航線規(guī)劃。無(wú)人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)采取平戰(zhàn)結(jié)合的原則，即可定期沿既定路線進(jìn)行巡檢監(jiān)察，也可不按既定路線隨機(jī)對(duì)環(huán)境質(zhì)量狀況及環(huán)境違法行為進(jìn)行抽查性巡航監(jiān)察。
2、建設(shè)無(wú)人機(jī)地面控制基站
根據(jù)既定環(huán)保無(wú)人機(jī)巡檢航線轄區(qū)內(nèi)地形狀況建設(shè)無(wú)人機(jī)地面控制基站，為確保無(wú)人機(jī)巡航的通信鏈路暢通，提供技術(shù)保障。
3、硬件平臺(tái)搭建
環(huán)保無(wú)人機(jī)機(jī)體集成自主駕駛系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、圖像傳輸系統(tǒng)、紅外熱像儀、地面控制基站等設(shè)備。利用固定翼無(wú)人機(jī)搭載攝像機(jī)及視頻監(jiān)控設(shè)備對(duì)巡檢范圍內(nèi)及周邊各種環(huán)境進(jìn)行大范圍的連續(xù)巡航偵測(cè)，將獲取的航拍圖像及視頻信息傳送回后臺(tái)服務(wù)器，經(jīng)過(guò)處理后推送到環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法及環(huán)境應(yīng)急管理系統(tǒng)，為環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法提供執(zhí)法依據(jù)，為突發(fā)環(huán)境應(yīng)急事件處理處置提供決策支持。
4、軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)
在日常狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)航拍圖像的快速拼接、校正和處理；實(shí)現(xiàn)視頻信息的查詢、分析和違法行為識(shí)別；針對(duì)所識(shí)別的違法行為完成圖片的裁剪，并向移動(dòng)執(zhí)法前端系統(tǒng)和后臺(tái)支撐系統(tǒng)提供所裁剪圖片和識(shí)別相關(guān)信息，為環(huán)境執(zhí)法提供執(zhí)法依據(jù)；
在應(yīng)急狀態(tài)下，針對(duì)突發(fā)性水環(huán)境污染事件，根據(jù)事發(fā)地點(diǎn)初步判斷，提供快速航跡現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃、航拍、視頻監(jiān)控等功能，無(wú)人機(jī)獲取的相關(guān)信息能夠有效的推送到環(huán)境應(yīng)急平臺(tái)后臺(tái)支撐系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)應(yīng)急指揮系統(tǒng)，為突發(fā)環(huán)境應(yīng)急事件處理處置提供決策支持。
應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
無(wú)人機(jī)是一種有動(dòng)力、可控制、可攜帶多種任務(wù)設(shè)備并能重復(fù)使用的環(huán)境監(jiān)察監(jiān)管手段，其具有機(jī)動(dòng)靈活、不受場(chǎng)地限制、無(wú)危險(xiǎn)因素、使用要求低、綜合效益高等諸多優(yōu)點(diǎn)。
針對(duì)應(yīng)急事件，無(wú)人機(jī)可立刻對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)進(jìn)行大范圍偵測(cè)，單臺(tái)無(wú)人機(jī)日監(jiān)測(cè)能力最高達(dá)到200—300平方公里。
無(wú)人機(jī)針對(duì)污染源、污染口、可見(jiàn)漂浮物等拍攝生成的高清圖像及視頻信息可同步傳回地面指揮系統(tǒng)，執(zhí)法人員現(xiàn)場(chǎng)可直接辨別污染物排放是否超標(biāo)并決定是否需要懲處；執(zhí)法人員在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，地面指揮系統(tǒng)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把圖像傳輸?shù)綀?zhí)法人員的移動(dòng)終端，以此作為將來(lái)懲處的依據(jù)。
無(wú)人機(jī)通過(guò)不同航高可實(shí)現(xiàn)高空間、大面積監(jiān)測(cè)，也可實(shí)現(xiàn)低空間較小范圍精確監(jiān)測(cè)，可全面展示測(cè)區(qū)環(huán)境狀況、測(cè)區(qū)污染物影響程度、范圍，為相關(guān)部門(mén)決策提供依據(jù)。
無(wú)人機(jī)搭載的影像采集裝備其分辨率可達(dá)到0.1米，優(yōu)于目前國(guó)內(nèi)外一些高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。
無(wú)人機(jī)替代傳統(tǒng)以人員巡查手段，可對(duì)工作人員無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行航拍例行監(jiān)測(cè)或突擊監(jiān)測(cè)。
應(yīng)用領(lǐng)域
環(huán)境污染范圍調(diào)查
傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)通常采用點(diǎn)監(jiān)測(cè)的方式來(lái)估算整個(gè)區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量情況，具有一定的局限性和片面性。無(wú)人機(jī)航拍、遙感具有視域廣、及時(shí)連續(xù)的特點(diǎn)，可迅速查明環(huán)境現(xiàn)狀。借助系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀、照相機(jī)生成圖像，直觀全面地監(jiān)測(cè)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，提供水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖，從而達(dá)到對(duì)水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測(cè)的目的。無(wú)人機(jī)還可搭載移動(dòng)大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)不能夠監(jiān)測(cè)的污染因子，可采用搭載采樣器的方式，將大氣樣品在空中采集后送回實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)分析。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)安全作業(yè)保障能力強(qiáng)，可進(jìn)入高危地區(qū)開(kāi)展工作，也有效地避免了監(jiān)測(cè)采樣人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。
突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)
無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)在環(huán)境應(yīng)急突發(fā)事件中，可克服交通不利、情況危險(xiǎn)等不利因素，快速趕到污染事故所在空域，立體的查看事故現(xiàn)場(chǎng)、污染物排放情況和周?chē)h(huán)境敏感點(diǎn)分布情況。系統(tǒng)搭載的影像平臺(tái)可實(shí)時(shí)傳遞影像信息，監(jiān)控事故進(jìn)展，為環(huán)境保護(hù)決策提供準(zhǔn)確信息。
無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)使環(huán)保部門(mén)對(duì)環(huán)境應(yīng)急突發(fā)事件的情況了解得更加全面、對(duì)事件的反應(yīng)更加迅速、相關(guān)人員之間的協(xié)調(diào)更加充分、決策更加有據(jù)。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)的使用，還可以大大降低環(huán)境應(yīng)急工作人員的工作難度，同時(shí)工作人員的人身安全也可以得到有效的保障。
區(qū)域巡查執(zhí)法取證
當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)企業(yè)污染物排放情況復(fù)雜、變化頻繁，環(huán)境監(jiān)察工作任務(wù)繁重，環(huán)境監(jiān)察人員力量也顯不足，監(jiān)管模式相對(duì)單一。無(wú)人機(jī)可以從宏觀上觀測(cè)污染源分布、排放狀況以及項(xiàng)目建設(shè)情況，為環(huán)境監(jiān)察提供決策依據(jù)；同時(shí)通過(guò)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)排口污染狀況的遙感監(jiān)測(cè)也可以實(shí)時(shí)快速跟蹤突發(fā)環(huán)境污染事件，捕捉違法污染源并及時(shí)取證，為環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法工作提供及時(shí)、高效的技術(shù)服務(wù)。
建設(shè)項(xiàng)目審批取證
在建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)階段，環(huán)評(píng)單位編制的環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件中需要提供建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域的現(xiàn)勢(shì)地形圖，在大中城市近郊或重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)能夠從規(guī)劃、測(cè)繪等部門(mén)尋找到相關(guān)圖件，而在相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)便無(wú)圖可尋，即便是有也是繪制年代久遠(yuǎn)或圖像精度較低而不能作為底圖使用。如果臨時(shí)組織繪制，又會(huì)拖延環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件的編制時(shí)間，有些環(huán)評(píng)單位不得已選擇采用時(shí)效性和清晰度較差的圖件作為底圖，勢(shì)必對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作質(zhì)量造成不良影響。無(wú)人機(jī)航拍、遙感系統(tǒng)能夠有效解決上述問(wèn)題，它能夠?yàn)榄h(huán)評(píng)單位在短時(shí)間內(nèi)提供時(shí)效性強(qiáng)、精度高的圖件作為底圖使用，并且可有效減少在偏遠(yuǎn)、危險(xiǎn)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)踏勘的工作量，提高環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的效率和技術(shù)水平，為環(huán)保部門(mén)提供精確、可靠的審批依據(jù)。
自然生態(tài)監(jiān)察取證
自然保護(hù)區(qū)和飲用水源保護(hù)區(qū)等需要特殊保護(hù)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)一直以來(lái)是各級(jí)環(huán)保部門(mén)工作的重點(diǎn)之一，而自然保護(hù)區(qū)和飲用水源保護(hù)區(qū)大多有著面積較大、位置偏遠(yuǎn)、交通不便的特點(diǎn)，其生態(tài)保護(hù)工作很難做到全面細(xì)致。環(huán)保部門(mén)可采用無(wú)人機(jī)獲取需要特殊保護(hù)區(qū)域的影像，通過(guò)逐年影像的分析比對(duì)或植被覆蓋度的計(jì)算比對(duì)，可以清楚地了解到該區(qū)域內(nèi)植物生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)演變情況。無(wú)人機(jī)生成高分辨率影像甚至還可以辨識(shí)出該區(qū)域內(nèi)不同植被類型的相互替代情況，這樣對(duì)區(qū)域內(nèi)的植物生態(tài)研究也會(huì)起到參考作用。區(qū)域內(nèi)植物生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)演變是自然因素和人為活動(dòng)的雙重結(jié)果，如果自然因素不變而區(qū)域內(nèi)或區(qū)域附近有強(qiáng)度較大的人為活動(dòng)，逐年影像也可為研究人為活動(dòng)對(duì)植物生態(tài)的影響提供依據(jù)。當(dāng)自然保護(hù)區(qū)和飲用水源保護(hù)區(qū)遭到非法侵占時(shí)，無(wú)人機(jī)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，影像也可作為生態(tài)保護(hù)執(zhí)法的依據(jù)。
監(jiān)測(cè)空氣、水質(zhì)采樣分析
氣體的取樣，利用無(wú)人機(jī)搭載真空氣體采集器對(duì)大氣和工業(yè)區(qū)經(jīng)行氣體采集泵吸式無(wú)線傳輸智能八合一氣體無(wú)人機(jī)專用探測(cè)器，適用于各種工業(yè)環(huán)境和特殊復(fù)雜環(huán)境中的進(jìn)行氣體濃度采集和檢測(cè)，利用無(wú)人機(jī)平臺(tái)可以進(jìn)行高空檢查和多方位檢測(cè)，探測(cè)器采用進(jìn)口氣體傳感器和微控制器技術(shù)，響應(yīng)速度快，測(cè)量精度高，穩(wěn)定性和重復(fù)性好，操作簡(jiǎn)單，完美顯示各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和氣體濃度值，可遠(yuǎn)程無(wú)線在電腦上查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)報(bào)警功能、數(shù)據(jù)歷史查詢和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。定點(diǎn)航線飛行檢測(cè)氣體溶度值，可設(shè)置不同溶度的報(bào)警值。
自動(dòng)水質(zhì)的采樣，其采樣方式為無(wú)人機(jī)搭載自動(dòng)水樣采集器懸停在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行采樣取水。系統(tǒng)主要用在江、河、湖、以及環(huán)境復(fù)雜、人員不易到達(dá)的危險(xiǎn)地帶，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載自動(dòng)水質(zhì)采樣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全程全自動(dòng)飛行及采樣，并全程高清影像記錄。
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