拓普思:環(huán)保,一個暫時不太熱的無人機應用市場正在覺醒
不知道從那一年的冬天開始,霧霾這個詞突然闖進了我們的生活,PM2.5更是成了人們常常掛在嘴邊的一個詞。霧再也不是古人“煙籠寒水月籠沙,夜泊秦淮近酒家”那種朦朧而又別致的美,如今的霧變成了讓人眼前“三米之外雌雄同體,十米開外人畜不分”的空氣污染代名詞!空氣中彌漫的霧霾粒子就像一個個隱形的殺手,不直接導致人死亡,卻會引發(fā)各種呼吸系統(tǒng)疾病。在去費盡心思選擇各種各樣的霧霾口罩的同時,很多人甚至搬離城市回歸農(nóng)村。然而,這始終是治標不治本,可以這么說,環(huán)境整治問題已經(jīng)成了社會各界人士的一個共識。
面對環(huán)境污染與整治問題,近兩年來屢屢曝光,卻頻頻在懲治的路上一拖再拖,高利益的誘惑讓很多企業(yè)寧愿冒著被罰的風險,也要試一試,總存著僥幸的心理被抓的不是自己。很多智能新科技的加入給環(huán)保部門減輕了壓力,諸如無人機在環(huán)保領(lǐng)域的推廣,成為了環(huán)境監(jiān)測與保護的小能手。
無人機在環(huán)保領(lǐng)域的應用,大致可分為三種類型。一:環(huán)境監(jiān)測:觀測空氣、土壤、植被和水質(zhì)狀況,也可以實時快速跟蹤和監(jiān)測突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)展;二,環(huán)境執(zhí)法:環(huán)監(jiān)部門利用搭載了采集與分析設備的無人機在特定區(qū)域巡航,監(jiān)測企業(yè)工廠的廢氣與廢水排放,尋找污染源;三,環(huán)境治理:利用攜帶了催化劑和氣象探測設的柔翼無人機在空中進行噴撒,與無人機播撒農(nóng)藥的工作原理一樣,在一定區(qū)域內(nèi)消除霧霾。
傳統(tǒng)的監(jiān)測執(zhí)法主要有人工完成因其高耗時、高成本、后期工作量大、并且無法實時完成相關(guān)要求,污染來源無法追溯,加上違法企業(yè)及個人手段改變,追查難度越來越大,而不能滿足諸多業(yè)務需求,以無人機在線遙感監(jiān)測為代表的環(huán)保監(jiān)測技術(shù)手段變應運而生。無人機遙感系統(tǒng)具有視域廣、及時連續(xù)的特點,可迅速查明環(huán)境現(xiàn)狀。
水:借助系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像,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,從而達到對水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。
陸:無人機在環(huán)境應急突發(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。搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息,監(jiān)控事故進展,為環(huán)境保護決策提供準確信息。無人機使環(huán)保部門對環(huán)境應急突發(fā)事件的情況了解得更加全面、對事件的反應更加迅速、相關(guān)人員之間的協(xié)調(diào)更加充分、決策更加有據(jù)。無人機的使用,還可以大大降低環(huán)境應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。
空:進行長期的大氣污染跟蹤監(jiān)測,獲取PM2.5等大氣污染物濃度的三維分布數(shù)據(jù),這一研究可為霧霾預報、防治,提供更精確的數(shù)據(jù)資料。目前對大氣污染的監(jiān)測主要集中在地面,高空污染監(jiān)測比較少,這種平面監(jiān)測讓我們很難清楚地掌握霧霾的生消和擴散規(guī)律。利用無人機飛行系統(tǒng)搭載污染區(qū)域氣體采集設備對高空垂直斷面大氣污染情況進行采集分析,達到對大氣數(shù)據(jù)檢測裝置微型化、高精度、高實時性的要求。
植樹造林
傳統(tǒng)的種植方法是雇傭人工種植樹苗,主要缺點是耗時長。2015年一家英國創(chuàng)業(yè)公司設計了一款無人機,能遠程操作,飛行離地面幾米,將特殊的種子膠囊噴射到土壤中。這款無人機每分鐘能發(fā)射10顆種子,據(jù)估計一個小型無人機組一天能播種多達3.6萬顆種子。
此外,無人機還能用于植樹造林??茖W家根據(jù)無人機提供的航拍影像,利用特殊的軟件繪制森林砍伐的范圍。而且它還能抵抗森林火災,熱成像技術(shù)也被應用于發(fā)現(xiàn)森林火災,通過無人機定期監(jiān)控森林情況,能快速發(fā)現(xiàn)火災隱患。在滅火期間,用無人機來發(fā)射助燃劑,則不會對飛行員和消防員的生命造成威脅。
生態(tài)保護
自然保護區(qū)和飲用水源保護區(qū)等需要特殊保護區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護一直以來是各級環(huán)保部門工作的重點之一,而自然保護區(qū)和飲用水源保護區(qū)大多有著面積較大、位置偏遠、交通不便的特點,其生態(tài)保護工作很難做到全面細致。環(huán)保部門可采用無人機每年同一時間獲取需要特殊保護區(qū)域的遙感影像,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) 。當自然保護區(qū)和飲用水源保護區(qū)遭到非法侵占時,無人機能夠及時發(fā)現(xiàn),影像也可作為生態(tài)保護執(zhí)法的依據(jù)。
因為能快速收集數(shù)據(jù),無人機能從空中定位無線電信號。所以科學家們能利用其追蹤更多的動物,從而保護它們。而且無人機能配備各種工具,其中包括熱成像相機,幫助士兵快速獲取潛在偷獵者的位置,并快速展開抓捕工作,打擊偷獵者的違法行為。
最新應用
無人機與AR、VR技術(shù)相結(jié)合
無人機與VR/AR技術(shù)的結(jié)合也成為了一種熱點,利用虛擬現(xiàn)實網(wǎng)絡技術(shù)為環(huán)保服務,如可以通過電腦輸入有關(guān)項目污染物種類、排放濃度、排放量等因子,描繪出未來真實生動的圖景,為某一個項目設施建設提供參考的依據(jù),避免造成現(xiàn)實的環(huán)境危害。
對于一些不易體現(xiàn)的生態(tài)危害,也可根據(jù)虛擬空間時間的推移累積結(jié)果而產(chǎn)生的切換圖像、過程的疊積演化,反映出環(huán)境變化的經(jīng)歷和危害程度。這和氣象衛(wèi)星云圖指示出的未來天氣變化相似,通過虛擬網(wǎng)絡技術(shù)形象生動地體驗環(huán)境質(zhì)量變化狀況,為現(xiàn)實環(huán)境危害的消除提供借鑒。有專家預言,把先進的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到環(huán)境規(guī)劃中,已成為一種新的發(fā)展趨勢。
氣體監(jiān)測與光電取證一體
氣體監(jiān)測子系統(tǒng)主要實現(xiàn)氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)的動態(tài)展示和處理分析,包括實時數(shù)據(jù)查看、高濃度報警、統(tǒng)計分析、報表輸出等功能。對于多點監(jiān)測數(shù)據(jù)可基于三維GIS平臺,基于采樣點位坐標,顯示氣體濃度分布。可以與現(xiàn)有環(huán)保執(zhí)法及環(huán)保監(jiān)測手段相結(jié)合建立時間維度上人巡機巡快速治法監(jiān)測作業(yè)模式,同時在空間分辨率上建立遙感立體環(huán)保監(jiān)測模式,通過智能指揮平臺和網(wǎng)絡信息平臺建立環(huán)保數(shù)據(jù)庫,提供環(huán)保預警信息和污染源追溯信息,進一步加大環(huán)保執(zhí)法的力度。
近年來由于大眾對環(huán)境保護認知度的提升,我國在環(huán)保工作上的投入力度逐步增大,作為環(huán)境保護先頭兵的環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域也是一路高歌,突飛猛進。眾多的技術(shù)與突破,使得我國的環(huán)境監(jiān)測愈驅(qū)成熟,其中的無人機的應用與發(fā)展倍受關(guān)注。
環(huán)保,一個暫時不太熱的無人機應用市場正在覺醒。
我們重視其在環(huán)保方面的應用,也不能忽視其本身存在的不足,相關(guān)的法律法規(guī)亟待完善、技術(shù)手段仍需改進、續(xù)航載重有待提高、飛手培養(yǎng)與管理等種種考驗仍然需要注意。
而且從實際運用中的情況來看,在環(huán)境保護與污染治理方面,無人機雖好,但不少專家仍然發(fā)表了審慎和理性的看法。國家環(huán)境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室主任馮銀廠曾表示,“靠無人機等技術(shù)的進步來查污染偷排固然讓人欣喜,但中國的污染問題需從制度建設上解決?!爱斍?,企業(yè)守法意識薄弱,守法要花錢,違法可賺錢,這是問題?!睒I(yè)內(nèi)專家也指出,中國在污染監(jiān)測方面僅靠技術(shù)進步是不夠的,真正的思路應該是考慮如何通過一些經(jīng)濟杠桿,或者法制逐漸地建立起企業(yè)在環(huán)境保護方面的誠信機制,讓企業(yè)自發(fā)地去保護環(huán)境。
使環(huán)境生態(tài)得到實質(zhì)性改觀,從根本上說還得靠“有心人”駕駛,還要看環(huán)境執(zhí)法者的履職責任意識如何,倘若不讓無人機“飛”起來,“英雄無用武之地”,或者無人機“看到”的環(huán)境違法行為被忽視甚而視而不見,個別不法業(yè)主的環(huán)境違法現(xiàn)象,依舊可能有恃無恐乃至變本加厲。
環(huán)保是一個大的工程,需要長期的堅持,既然已經(jīng)決定不再走先發(fā)展再治理的老路,就應該重視先進科技的應用。無人機環(huán)保市場雖然還未興起,卻實在是該好好地火熱一把,變被動為主動,將改善環(huán)境從嘴上落到實處。
科技最終的意義應該是服務人類,讓人類的生活變得更美好?;谶@一出發(fā)點,那些綠色環(huán)保的科技創(chuàng)新更應該被支持和倡導。目前,無人機技術(shù)應用已融入了環(huán)境改善當中,我們不妨一同見證,科技創(chuàng)新為我們營造的一個更美好的生活環(huán)境。