水環(huán)境監(jiān)測中無人機的應用

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摘要：鑒于在水環(huán)境監(jiān)測工作中無人機運用的研究，本文首先分析了水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)實情況，然后對無人機技術(shù)在各領域運用的情況進行了簡單概括，并且闡述了在水環(huán)境監(jiān)測工作過程中無人機運用的優(yōu)點，最后討論了無人機在水環(huán)境監(jiān)測中的有效運用，以供參考。

關(guān)鍵詞：無人機；水環(huán)境；監(jiān)測；應用

水資源是當前人們生活與生產(chǎn)過程中的核心構(gòu)成部分，伴隨我國的迅速發(fā)展，人們生活質(zhì)量不斷提升，中國人口數(shù)量持續(xù)增加，水資源帶來的問題也在持續(xù)增多。因此，科學開發(fā)水資源是現(xiàn)階段的主要問題，而準確計算出河流面積與分布情況，是科學開發(fā)利用水資源的基礎與前提。伴隨時間的推移與技術(shù)水平受限，很多河流流域分布和面積等基本信息已經(jīng)全面反映出了當前情況。故此，借助無人機對水環(huán)境加以監(jiān)測，了解與掌握水環(huán)境變化情況、河流基礎信息等，可以促使水資源得到充分利用。

1.水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)況分析

在二十一世紀，中國很多地區(qū)在進行水環(huán)境監(jiān)測的階段，主要是采用的人工監(jiān)測方式，在對湖泊、河流等水環(huán)境進行監(jiān)測工作的工程中，借助船只收集水樣，接著開展水環(huán)境監(jiān)測方面的工作。盡管這樣的工作方式沿用較長一段時間了，可是伴隨中國現(xiàn)階段水環(huán)境惡劣情況的持續(xù)加速，惡劣類型多樣化，該種人工監(jiān)測技術(shù)已然不能夠適應新時展方向，不但浪費了很多時間，還不能夠確保最終的監(jiān)測結(jié)果精準性。與此同時，人工監(jiān)測關(guān)鍵是按照監(jiān)測采樣對水環(huán)境展開多方位分析與探究，在河流中需收集三個斷面的水質(zhì)，收集以后需要放半小時保存樣品，整個采樣過程花費的時間很長，人力費用高。并且，部分船只是以柴油為關(guān)鍵原料的，在采用中柴油會給水環(huán)境帶來污染與破壞，從而衍生出一部分有毒的物質(zhì)，會對水環(huán)境監(jiān)測工作精準度帶來不良影響。倘若在水環(huán)境監(jiān)測工作階段，遭遇水流比較湍急的河流，那么就會造成水環(huán)境采樣工作面臨一定的安全問題，對現(xiàn)場工作者的生命安全有很大的威脅。根據(jù)以上分析，我們可以了解到，在新時展背景下，中國在水環(huán)境監(jiān)測工作中還有著各種各樣需要解決的問題。要想促進水環(huán)境監(jiān)測在新環(huán)境下轉(zhuǎn)型成功，提升水環(huán)境監(jiān)測有效性，有關(guān)工作者必須要合理使用先進的信息技術(shù)與科技提高水環(huán)境監(jiān)測精準性，合理預防在水環(huán)境監(jiān)測中可能會遭遇到的各種安全隱患問題，繼而讓水環(huán)境監(jiān)測可以給中國水環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)支撐。

2.無人機技術(shù)在各領域運用的情況簡述

無人機是伴隨中國現(xiàn)代科技發(fā)展而衍生出來的一種新技術(shù)，這種技術(shù)一開始被運用來替代人類進行強度較高且風險較大的工作，借此有效保障實際工作正常進行，伴隨著無人機技術(shù)在實際運用過程中獲得的效果明顯提升，無人機被運用在各個行業(yè)或領域中。在軍事行業(yè)中，無人機監(jiān)測技術(shù)大部分進行的是那些危險系數(shù)很高且四周環(huán)境惡劣的任務，無人機的靈活性很強，能夠在一定程度上降低人員傷亡率。在消防抗災行業(yè)中，無人機同樣獲得了充分的運用，無人機技術(shù)在高空中配上精度高的電子眼，可以快速判斷出事故出現(xiàn)的具體位置。在拍攝行業(yè)中，無人機技術(shù)的視角相當獨特，故而在拍攝環(huán)節(jié)中可以捕捉到全景畫面。在電子巡檢領域，無人機職業(yè)是一種非常成熟的職業(yè)，在巡檢的時候需要在無人機上攜帶紅外傳感設備與攝像頭，如此一來能夠有效查看部分輸電線有無接觸不良的現(xiàn)象。無人機技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面運用甚廣，農(nóng)民采用無人機進行噴灑農(nóng)藥與種子的工作，可以有效節(jié)省百分之九十左右的用水量與百分之五十的藥劑用量，同時功率是人工的60倍，比拖拉機高出5倍。如此看來，無人機技術(shù)在運用中獲得的效果甚好，與此同時操作過程簡單靈活，無人機在新時代獲得了快速發(fā)展。在水環(huán)境監(jiān)測環(huán)節(jié)，運用無人機進行工作的過程中，有關(guān)工作者需要增強對無人機的了解與認識，掌握無人機操作關(guān)鍵點與需要注意的問題，綜合水環(huán)境監(jiān)測工作需要正常開展工作，繼而促使無人機可以在水環(huán)境監(jiān)測過程中發(fā)揮出最大效用與價值。

3.在水環(huán)境監(jiān)測中運用無人機的優(yōu)點

環(huán)境保護領域中的無人機運用是一種新的技術(shù)，可是其通過效率高與費用低的優(yōu)點，發(fā)展快速，現(xiàn)階段關(guān)鍵用在環(huán)境應急與大氣環(huán)境指標監(jiān)測中等。因為內(nèi)陸水體環(huán)境較為復雜、水域面積小、污染類型多樣化，對于數(shù)據(jù)準確性要求很高，無人機在水環(huán)境監(jiān)測過程中有著非常好的應用前景，擁有如下優(yōu)點：第一，益于提高監(jiān)測工作質(zhì)量。一部分河流河床較低，沿岸淤泥沉積，監(jiān)測工作人員不能夠精準采集水樣，使用無人機采樣就能夠?qū)崿F(xiàn)精準采集水樣，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)精準度、完整度以及代表性。第二，無人機在水環(huán)境監(jiān)測工作中運用有很高的安全系數(shù)。在水環(huán)境監(jiān)測中運用無人機技術(shù)采樣，可以大大提升水環(huán)境監(jiān)測工作安全性，有關(guān)監(jiān)測工作人員無需乘坐船只到監(jiān)測點，僅僅需要在監(jiān)測點岸邊操作無人機就能夠做好水樣采集工作。工作過程中十分方便快捷，面臨的風險小，相關(guān)工作者能夠在安全的情況下進行水樣采集，提升了水環(huán)境采集安全性。第三，水環(huán)境監(jiān)測中運用無人機可以防止出現(xiàn)二次污染。相關(guān)工作者在采集水樣的過程中，通常會由于船只在運行中產(chǎn)生的燃料與廢氣對水環(huán)境帶來二次污染，比如在船只中的柴油通過燃燒后會出現(xiàn)二氧化碳或者別的有毒物質(zhì)，對水環(huán)境帶來的影響較大，倘若船只在運行中柴油發(fā)生漏油的問題，就會導致水面油類污染?？墒菬o人機運用的是清潔能源的電能，在水環(huán)境監(jiān)測工作中不會對水環(huán)境帶來再次污染的問題，工作過程環(huán)保節(jié)能。第四，水環(huán)境監(jiān)測中運用無人機可以大大提升監(jiān)測效率。相關(guān)工作者在水環(huán)境監(jiān)測中采用無人機開展工作的過程中，能夠攻克地形與地勢的問題。無人機在工作中能夠直達監(jiān)測點，與此同時無人機采集好水樣以后，能夠在岸邊靜置水樣，可以節(jié)省采樣時間，給后期水環(huán)境監(jiān)測留下很多時間，提升水環(huán)境監(jiān)測效率。第五，水環(huán)境監(jiān)測中運用無人機能夠有效減少工作成本。工作者在過去對河流等水環(huán)境監(jiān)測的過程中，通常要租借船只，一個斷面所需時間為三小時，整個船只在運行中燃料耗費大，在無形中提高了監(jiān)測成本。可是，伴隨無人機在水環(huán)境監(jiān)測過程中的有效運用，無人機性價比高，與此同時無人機能夠重復利用，可以降低水環(huán)境監(jiān)測總體成本。

4.水環(huán)境監(jiān)測中無人機的運用探索

(1)加強水資源調(diào)查與管理在過去的水資源用地信息管理、基本情況調(diào)研與巡查成圖過程中，大部分使用的是人工調(diào)查方法，有關(guān)工作者攜帶攝像頭，站在地勢高處拍攝河流或者湖泊，使用乘船的方式調(diào)查水環(huán)境面積。通過該種方式無法迅速精準的開展調(diào)查工作，故而，在開展調(diào)查與管理工作的過程中，需要發(fā)揮出無人機的重要作用，借助無人機對需要調(diào)查的區(qū)域展開航拍和監(jiān)測等。無人機能夠在短期內(nèi)大范圍飛行，同時開展巡查工作。因此，能夠在快速的時間內(nèi)了解到水資源基礎信息。無人機能夠經(jīng)過航拍測繪，掌握地面水環(huán)境基礎信息與調(diào)查結(jié)果，人員能夠經(jīng)過無人機的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，全面分析水環(huán)境情況，在后續(xù)借助科技制作成電子版效果圖，構(gòu)成有效的水資源巡查圖。運用無人機能夠大大提升工作質(zhì)量與效率，為水資源充分開發(fā)與利用提供幫助。(2)開展水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測在過去的水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測工作過程中，有關(guān)工作者必須要攜帶攝像頭拍攝水庫浮標。與此同時，從里面獲得水位詳細信息，并且有關(guān)工作者會使用乘船的方法實時監(jiān)測河流的情況。在水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測工作中，倘使水環(huán)境受到大面積污染不能夠得到準確的數(shù)據(jù)信息，繼而將工作效率拉低。在這樣的狀況之下，需要科學運用無人機技術(shù)對水環(huán)境情況展開動態(tài)監(jiān)測，特別是水庫邊緣地區(qū)地形崎嶇，環(huán)境惡劣的地區(qū)。無人機能夠不受環(huán)境與地形情況所干擾，實時準確做好監(jiān)測方面的工作。經(jīng)過及時監(jiān)測河流上下游，能夠在短期內(nèi)掌握水文實際情況。大面積受污染的水環(huán)境，無人機也能夠借助自身優(yōu)點，巡查和監(jiān)測污染的水環(huán)境，掌握水環(huán)境數(shù)據(jù)信息。(3)合理分析自然災害情況在過去洪澇災害出現(xiàn)以后，很多實用直升機在受災區(qū)上方，拍攝洪水覆蓋范圍與受災實際情況。每一次面臨大范圍干旱缺水情況的時候，對于各區(qū)域的定損工作一般情況下使用人工定損方式，造成定損工作效率不高。水環(huán)境警戒一般使用人工乘船方法，展開水深劃分工作，同時不具備有關(guān)鳥瞰圖提供參考。該種工作方法在洪澇災害出現(xiàn)的過程中無法快速做出反應，與此同時人工拍攝出來的照片與鳥瞰圖清晰度與立體性相比差距較大。一般情況下，洪澇災害出現(xiàn)以后，受損情況十分嚴重，使用人工定損方式工作任務繁重，效率也不高。故而，當洪澇災害出現(xiàn)以后，需要合理運用無人機在受災地區(qū)展開迅速的巡查和監(jiān)測。無人機不會遭到地形與地貌等影響，可以迅速到達受災區(qū)，實時傳出受災區(qū)情況，給有關(guān)防汛工作提供有效的數(shù)據(jù)。無人機也能夠運用于抗旱中，在人員展開實地勘察過程中，減少人員工作任務量。無人機能夠掌握各地區(qū)水量儲存情況，繼而合理開展調(diào)水工作，給抗旱工作提供有效的幫助。再者，可以掌握河流等水環(huán)境的水位變化情況，能夠迅速對水環(huán)境警戒線與水資源情況加以檢測分析，構(gòu)成分辨率較高的影像，繼而提升工作質(zhì)量，給人員提供幫助。

5.結(jié)束語

總而言之，無人機是一種全新的技術(shù)，在水環(huán)境監(jiān)測中運用甚廣。無人機的有效運用提升了工作質(zhì)量與工作效率，給有關(guān)工作者帶來了便捷性。無人機不會受到時空與地理條件等因素所影響，對水環(huán)境展開實時監(jiān)測，實時傳遞出有效的數(shù)據(jù)信息。伴隨我國迅速發(fā)展，科技的持續(xù)進步，無人機有關(guān)技術(shù)也在持續(xù)改善與創(chuàng)新的過程中。無人機將會在水環(huán)境監(jiān)測中充分運用，進而發(fā)揮出最大價值與效率，給人們工作提供幫助。

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作者：陳濤 單位：棗莊市臺兒莊區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站