近幾年隨著我國經(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)境形勢嚴(yán)峻，環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法任務(wù)越來越繁重，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。中科宇圖無人機(jī)遙感系統(tǒng)可以實時快速跟蹤突發(fā)環(huán)境污染事件，捕捉違法污染源并及時取證，從宏觀上觀察污染源分布、排放狀況以及項目建設(shè)情況，為環(huán)境管理提供依據(jù)。
建設(shè)目標(biāo)
系統(tǒng)利用無人機(jī)巡航偵測生成的高清晰圖像，可直觀辨別污染源、排污口、可見漂浮物等并生成分布圖，實現(xiàn)對環(huán)境違法行為的識別，為環(huán)保部門環(huán)境評價、環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法、環(huán)境應(yīng)急提供依據(jù)，從而彌補監(jiān)察人力不足、巡查范圍廣，事故響應(yīng)不及時等問題，強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)管能力。無人機(jī)生成的多光譜圖像，可直觀、全面地監(jiān)測地表水環(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。
針對環(huán)境應(yīng)急事件，無人機(jī)可立刻對事故區(qū)進(jìn)行實時全景監(jiān)控。此外，無人機(jī)的機(jī)動能力強(qiáng)，遙感作業(yè)半徑范圍廣。污染事故發(fā)生后，根據(jù)無人機(jī)所獲取的實時視頻信息可快速了解污染狀況變化，實現(xiàn)環(huán)保部門快速響應(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)險源、重點源分布情況制定巡檢航線規(guī)劃。無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測采取平戰(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)無人機(jī)地面控制基站
根據(jù)既定環(huán)保無人機(jī)巡檢航線轄區(qū)內(nèi)地形狀況建設(shè)無人機(jī)地面控制基站，為確保無人機(jī)巡航的通信鏈路暢通，提供技術(shù)保障。
3、硬件平臺搭建
環(huán)保無人機(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。利用固定翼無人機(jī)搭載攝像機(jī)及視頻監(jiān)控設(shè)備對巡檢范圍內(nèi)及周邊各種環(huán)境進(jìn)行大范圍的連續(xù)巡航偵測，將獲取的航拍圖像及視頻信息傳送回后臺服務(wù)器，經(jīng)過處理后推送到環(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、軟件平臺開發(fā)
在日常狀態(tài)下，實現(xiàn)對航拍圖像的快速拼接、校正和處理；實現(xiàn)視頻信息的查詢、分析和違法行為識別；針對所識別的違法行為完成圖片的裁剪，并向移動執(zhí)法前端系統(tǒng)和后臺支撐系統(tǒng)提供所裁剪圖片和識別相關(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，針對突發(fā)性水環(huán)境污染事件，根據(jù)事發(fā)地點初步判斷，提供快速航跡現(xiàn)場規(guī)劃、航拍、視頻監(jiān)控等功能，無人機(jī)獲取的相關(guān)信息能夠有效的推送到環(huán)境應(yīng)急平臺后臺支撐系統(tǒng)和現(xiàn)場移動應(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
無人機(jī)是一種有動力、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)動靈活、不受場地限制、無危險因素、使用要求低、綜合效益高等諸多優(yōu)點。
針對應(yīng)急事件，無人機(jī)可立刻對監(jiān)測區(qū)進(jìn)行大范圍偵測，單臺無人機(jī)日監(jiān)測能力最高達(dá)到200—300平方公里。
無人機(jī)針對污染源、污染口、可見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)場時，地面指揮系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)把圖像傳輸?shù)綀?zhí)法人員的移動終端，以此作為將來懲處的依據(jù)。
無人機(jī)通過不同航高可實現(xiàn)高空間、大面積監(jiān)測，也可實現(xiàn)低空間較小范圍精確監(jiān)測，可全面展示測區(qū)環(huán)境狀況、測區(qū)污染物影響程度、范圍，為相關(guān)部門決策提供依據(jù)。
無人機(jī)搭載的影像采集裝備其分辨率可達(dá)到0.1米，優(yōu)于目前國內(nèi)外一些高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。
無人機(jī)替代傳統(tǒng)以人員巡查手段，可對工作人員無法進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行航拍例行監(jiān)測或突擊監(jiān)測。
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)測通常采用點監(jiān)測的方式來估算整個區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量情況，具有一定的局限性和片面性。無人機(jī)航拍、遙感具有視域廣、及時連續(xù)的特點，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)測地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，提供水質(zhì)富營養(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)到對水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。無人機(jī)還可搭載移動大氣自動監(jiān)測平臺對目標(biāo)區(qū)域的大氣進(jìn)行監(jiān)測，自動監(jiān)測平臺不能夠監(jiān)測的污染因子，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驗室監(jiān)測分析。無人機(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)開展工作，也有效地避免了監(jiān)測采樣人員的安全風(fēng)險。
突發(fā)事件現(xiàn)場勘測
無人機(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、污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點分布情況。系統(tǒng)搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息，監(jiān)控事故進(jìn)展，為環(huán)境保護(hù)決策提供準(zhǔn)確信息。
無人機(jī)遙感系統(tǒng)使環(huán)保部門對環(huán)境應(yīng)急突發(fā)事件的情況了解得更加全面、對事件的反應(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)管模式相對單一。無人機(jī)可以從宏觀上觀測污染源分布、排放狀況以及項目建設(shè)情況，為環(huán)境監(jiān)察提供決策依據(jù)；同時通過無人機(jī)監(jiān)測平臺對排口污染狀況的遙感監(jiān)測也可以實時快速跟蹤突發(fā)環(huán)境污染事件，捕捉違法污染源并及時取證，為環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法工作提供及時、高效的技術(shù)服務(wù)。
建設(shè)項目審批取證
在建設(shè)項目環(huán)境影響評價階段，環(huán)評單位編制的環(huán)境影響評價文件中需要提供建設(shè)項目所在區(qū)域的現(xiàn)勢地形圖，在大中城市近郊或重點發(fā)展地區(qū)能夠從規(guī)劃、測繪等部門尋找到相關(guān)圖件，而在相對偏遠(yuǎn)的地區(qū)便無圖可尋，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。如果臨時組織繪制，又會拖延環(huán)境影響評價文件的編制時間，有些環(huán)評單位不得已選擇采用時效性和清晰度較差的圖件作為底圖，勢必對環(huán)境影響評價工作質(zhì)量造成不良影響。無人機(jī)航拍、遙感系統(tǒng)能夠有效解決上述問題，它能夠為環(huán)評單位在短時間內(nèi)提供時效性強(qiáng)、精度高的圖件作為底圖使用，并且可有效減少在偏遠(yuǎn)、危險區(qū)域現(xiàn)場踏勘的工作量，提高環(huán)境影響評價工作的效率和技術(shù)水平，為環(huán)保部門提供精確、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)一直以來是各級環(huán)保部門工作的重點之一，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，其生態(tài)保護(hù)工作很難做到全面細(xì)致。環(huán)保部門可采用無人機(jī)獲取需要特殊保護(hù)區(qū)域的影像，通過逐年影像的分析比對或植被覆蓋度的計算比對，可以清楚地了解到該區(qū)域內(nèi)植物生態(tài)環(huán)境的動態(tài)演變情況。無人機(jī)生成高分辨率影像甚至還可以辨識出該區(qū)域內(nèi)不同植被類型的相互替代情況，這樣對區(qū)域內(nèi)的植物生態(tài)研究也會起到參考作用。區(qū)域內(nèi)植物生態(tài)環(huán)境的動態(tài)演變是自然因素和人為活動的雙重結(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，逐年影像也可為研究人為活動對植物生態(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，無人機(jī)能夠及時發(fā)現(xiàn)，影像也可作為生態(tài)保護(hù)執(zhí)法的依據(jù)。
監(jiān)測空氣、水質(zhì)采樣分析
氣體的取樣，利用無人機(jī)搭載真空氣體采集器對大氣和工業(yè)區(qū)經(jīng)行氣體采集泵吸式無線傳輸智能八合一氣體無人機(jī)專用探測器，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，利用無人機(jī)平臺可以進(jìn)行高空檢查和多方位檢測，探測器采用進(jìn)口氣體傳感器和微控制器技術(shù)，響應(yīng)速度快，測量精度高，穩(wěn)定性和重復(fù)性好，操作簡單，完美顯示各項技術(shù)指標(biāo)和氣體濃度值，可遠(yuǎn)程無線在電腦上查看實時數(shù)據(jù)，實時報警功能、數(shù)據(jù)歷史查詢和存儲、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。定點航線飛行檢測氣體溶度值，可設(shè)置不同溶度的報警值。
自動水質(zhì)的采樣，其采樣方式為無人機(jī)搭載自動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)的危險地帶，通過無人機(jī)搭載自動水質(zhì)采樣系統(tǒng)，實現(xiàn)全程全自動飛行及采樣，并全程高清影像記錄。
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