杨淼 罗天志

摘要：无人机遥感技术具有应用灵活、轻量简便的特征，在很多现场监测场景中发挥着重要作用。本文首先分析了无人机遥感技术的流程和优势，随后分析无人机遥感技术的发展趋势，最后探讨无人机遥感环境监测的路径。

关键词：无人机遥感；环境监测；研究

环境监测现场相对复杂，应用无人机遥感技术可以克服现场的复杂环境条件，高质量完成现场环境监测任务。因此有必要分析无人机遥感技术的原理和应用方向，深挖无人机遥感技术的价值[1]。

1    无人机遥感概述

（1）工作流程。利用無人机遥感开展监测工作，首要环节是熟悉无人机遥感系统使用的各种设备，为开展外业工作做好铺垫。现场外业操作也是无人机遥感监测工作的核心环节，通过无人机遥感监测现场数据并反馈，测量人员收集到反馈的信息后开始检测工作。后期环节完成监测数据分析处理工作，总结无人机遥感监测的结论。

（2）无人机遥感优势。无人机设备对于监测现场环境适应能力较强，在突破自然条件限制的同时保证数据测量的精准性，相比于人力测量方式有效节省资源开销，获取的数据信息相对精准。无人机本身具有轻量、易携带的特征，监测覆盖范围广；在执行监测任务时按照既定的路线方案，体现出智能化的优势；由此可见无人机遥感具有降低成本、扩大覆盖面、数据采集准确等特征[2]。

2    无人机遥感研究方向

2.1 加强配套软件研究力度

无人机遥感技术应用在多变、空旷的环境中，飞机自身飞行状态未必保持在稳定状态，如果无人机飞行状态不稳定，影响反馈航测数据的精度。因此以控制无人机飞行路线为目的开发配套控制软件，加强对无人机遥感的控制力度；以加强数据处理效果为目的开发数据处理软件，提升无人机遥感测量数据的处理精度。环境监测与地面监测指标存在异同，在软件研究工作中要注意到两类指标的差异，实现环境监测数据的统一处理效果，真正达到无人机遥感空地一体化的目的。

2.2 加强数据传输的研究

无人机遥感监测的关键环节之一在于数据传输，在无人机遥感数据测定能力逐步提升的背景下，提升监测数据在链路中的传输质量成为重中之重。依托完善的数据传输链路，确保无人机遥感监测数据稳定快速传输，抵抗传输过程中可能存在的干扰因素，同时还要兼顾数据传输链路的长度。在数据链路研发过程中需要应对物理仿真、数据传输变频等要求，在对无线传输环境进行仿真处理的前提下，开展无人机遥感传输数据链路的研究工作。针对数据传输链路的研究，还应当关注到通用化、模块化的相关要求，并编制服务于数据传输链路的标准体系。

2.3 优化环境监测设备体系

无人机遥感环境监测对于监测设备的性能有较高要求，无人机自身荷载能力存在上限，若要摆脱无人机遥感监测的空间限制因素，在保证监测设备性能的基础上缩小监测设备体积尤为重要。对于无人机监测设备的优化，可以从监测设备材料和结构两方面入手；监测设备的研发需要发挥轻量级材料的作用，控制监测设备的体积和重量；通过提升监测设备的结构密度达到缩减设备体积的效果，提升监测设备的应用性能。另外要提升监测设备的扩展能力和识别能力，能够准确识别排放污染物的类型以及排放量，实现环境污染物组成成分的自动识别效应[3]。

3    环境监测应用路径

3.1 森林生态环境监测

森林资源在调节地球气候、保证地球水土生态平衡方面起到重要作用，当前森林资源保护形势仍然非常严峻，加强森林生态监测技术力量势在必行。应用无人机遥感监测技术可以加强对森林资源的监控力度，通过无人机遥感技术可以及时获取到森林火灾起火点，为消防部门开展现场救援争取宝贵的时间，最大限度保护森林资源。森林防火机制的完善需要无人机遥感技术的支撑，提升森林火灾的应对能力。无人机遥感监测反馈的信息精准详实，林业部门人员能够掌握管辖范围内森林资源的状态；通过无人机现场拍摄反馈的图像，获取到直观的现场信息。对于森林资源盗伐行为的管理同样如此，林业部门掌握森林资源盗伐规律，提升森林管理能力。

3.2 水质监测

水质监测体系涉及到河流湖泊，监测任务不可谓不繁重；水系环境的变化导致河流流域的属性发生变化，很多历史资料并没有较大的应用价值，也为无人机遥感技术的应用带来契机。通过无人机遥感技术可以监测目标河流水质，将河流污染情况以及污染物信息反馈到水文部门处，为水文部门人员掌握河流污染情况提供重要的依据。利用无人机遥感技术还可以反复开展测量工作，对存在疑问的监测数据进行验证，通过对比分析水质监测数据提升水质判断效果。借助无人机遥感监测反馈的数据，可以建立各个地区范围内的河流信息系统，实现河流信息的共享互通效应，体现水质监测治理的联动理念。

3.3 空气质量监测

工业化的推进意味着空气污染源类型不断增多，人类日常生产生活中排放的大量废气值得警惕，加强空气质量监测很有必要。无人机遥感技术的应用，则为空气质量监测如虎添翼。根据无人机遥感监测反馈的遥感图像信息，可以获取主要空气监测指标的数据信息，例如pH2.5、温湿度等，与地面监测传感设施相辅相成。通过无人机遥感技术还可以实现样本监测效应，遥控无人机获取一定量的空气样本；监测人员对获取的空气样本进行成分分析，掌握空气样本内各种污染物含量。必要情况下可以与数据处理系统相结合，提升无人机遥感空气监测数据的分析能力，验证各项指标是否处于安全区间。

3.4 污染场景监测

污染场景中存在大量有害人体健康的因素，采用无人机遥感技术可以规避现场元素对人体的危害。无人机可以自由穿梭在污染场景中，反馈监测到的信息。例如在某区域内发生原油泄漏事故后，对于周围人员的身体健康以及海洋水质都会造成明显影响；在原油泄漏现场开展监测工作存在客观难度。通过无人机遥感技术得到现场数据后，通过数据分析确定应对原油泄漏事故的方案，发挥现场监测数据的作用，在最短时间内处理原油泄漏事故并保护人员安全。

3.5 地震灾害监测

地震灾害对社会生产生活秩序的影响非常严重，由于社会通信、电力传输中断造成的损失不可忽视。对于地震破坏效应的监测至关重要，但是由于地震的严重破坏效应，精确统计地震带来的损失存在一定困难。房屋倒塌率是统计地震造成损失的重要指标，人工现场统计房屋倒塌率终究不现实；应用无人机遥感技术前往现场拍摄照片，工作人员根据现场反馈的照片统计房屋倒塌率，进而判断地震灾害的影响。地震灾害不仅局限于地震发生当时，带来的次生灾害和余震灾害值得警惕。通过无人机遥感技术可以及时判断可能造成的次生灾害，也为制定抗震救灾方案提供重要的决策支撑。

3.6 路域环境监测

路域环境包括植被、土地等多种因素，是生态环境监测的重要环节。在应用无人机遥感技术的前提下，结合地理信息系统和定位系统，实现对路域生态环境的监测效果。在地理信息系统中确定路域环境的土地类型，进一步确定该地区的植被覆盖情况，进而形成公路路域的生态环境图景。由于路域环境处于不断变化状态，应用无人机遥感技术可以反馈不同时间节点下的路域环境信息，为监测人员掌握路域环境的变化规律提供有效信息，实现对路域环境的精准化监测效果。

3.7 矿产开发环境应用

矿产资源通常分布在相对敏感的地址环境中，为现场勘探工作带来很多未知因素；如果现场勘探之前没有做好准备工作，则会形成对勘探现场的破坏效应。很多资源勘探现场发生的地表分裂、水土流失现象的根源就在于此，应用无人机遥感技术，则为勘探资源开发现場、掌握现场环境特征提供有效依据。例如在石油资源勘探场景中，利用无人机遥感技术对资源勘探目标区域进行监测，拍摄反映资源勘探现场状况的照片并反馈到勘探人员处。勘探人员结合照片信息掌握现场状况，为制定石油资源勘探方案提供参考意见，也为保护石油勘探现场的自然环境指明道路。

3.8 火山喷发监测

无人机遥感技术在检测火山喷发场景中也有显著的应用价值，选择轻量简便的摄像机搭载到无人机机身后，由无人机在火山喷发区域内进行现场环境监测，将火山喷发现场状况实时反馈，为工作人员评估火山喷发状况提供重要依据。将GPS定位系统与无人机遥感技术相结合，通过精准定位保证收集数据的准确性，帮助工作人员绘制火山喷发现场的地图；与此同时建立配套的数据库，服务于火山喷发监测活动[4]。

4    结语

无人机遥感技术的应用，为环境监测工作的持久发展指明了方向。在开展环境监测工作的过程中，注重发挥无人机遥感技术的作用，保证现场环境监测的质量，为监测人员提供充足的决策依据。无人机遥感技术发展永无止境，结合现场应用经验，探索无人机遥感技术的发展之路，不断完善无人机遥感技术体系。

参考文献

[1] 蒋典冲.基于无人机遥感技术的环境监测研究进展[J].智能城市，2020，6（21）：88-89.

[2] 邹培华.基于无人机遥感技术的环境监测研究进展[J].资源节约与环保， 2018（4）： 60，63.

[3] 熊颖郡.无人机遥感技术在生态环境监测领域的应用研究[J].中国资源综合利用，2021，39（2）：59-61.

[4] 苏云波.浅谈无人机遥感技术在地质灾害监测中的应用[J].冶金管理，2021（11）：82-83，94.