一、背景
目前我國正處在工業化和城鎮化高速發展的新時期,隨之而來的環境壓力越來越大,環境保護任務也日趨繁重。環境基礎數據資料的獲取是做好當前環境保護工作的前提,隨著環境保護工作要求的不斷提高, 環境基礎數據資料的精確性、 可靠性和時效性也迫切需要提高。 以建設項目環境保護管理為例,在環保驗收工作中,我們發現部分建設項目特別是生態類建設項目的地理位置、建設范圍、規模與環評審批時的變化較大;部分建設單位未按照環評審批要求開展項目建設, 非法侵占了自然保護區、飲用水源保護區等需要特殊保護的區域,對生態環境造成了較大的破壞;部分建設單位未按照環評要求進行生態恢復與建設,或者生態恢復面積與環評批復要求差距較大。 此類項目建設變更對生態環境破壞大、影響長期,但因無準確的基礎數據底圖,難以準確甄別,環評審批、環境監理、環保驗收多無據可查,給防范和后續處理工作增加很大難度,環境管理依據存在缺失。類似的問題也普遍存在于環境監測、環境監察、環境應急和生態保護等環境保護領域的其他多個方面。
二、介紹
無人機通過遙感技術可快速獲取地理、資源、環境等空間遙感信息,完成遙感數據采集、處理和應用分析。具有機動、快速、經濟等優勢,將無人機應用于環境保護領域,可有效提高環境基礎數據資料的精確性、可靠性和時效性, 為環境保護工作提供重要的技術支持,為環保部門準確、合理、高效地做出決策打下良好基礎。三、功能
1、在建設項目環境保護管理中的應用
在建設項目環境影響評價階段,環評單位編制的環境影響評價文件中需要提供建設項目所在區域的現勢地形圖,在大中城市近郊或重點發展地區能夠從規劃、測繪等部門尋找到相關圖件,而在相對偏遠的地區便無圖可尋,即便是有也是繪制年代久遠或圖像精度較低而不能作為底圖使用。如果臨時組織繪制,又會拖延環境影響評價文件的編制時間, 有些環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,勢必對環境影響評價工作質量造成不良影響。 無人機遙感系統能夠有效解決上述問題,它能夠為環評單位在短時間內提供時效性強、精度高的圖件作為底圖使用, 并且可有效減少在偏遠、 危險區域現場踏勘的工作量,提高環境影響評價工作的效率和技術水平,為環保部門提供精確、可靠的審批依據。
2、在環境監測中的應用
傳統的環境監測通常采用點監測的方式來估算整個區域的環境質量情況,具有一定的局限性和片面性。無人機遙感系統具有視域廣、及時連續的特點,可迅速查明環境現狀。借助系統搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像,直觀全面地監測地表水環境質量狀況,提供水質富營養化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖, 從而達到對水質特征污染物監視性監測的目的。無人機還可搭載移動大氣自動監測平臺對目標區域的大氣進行監測,自動監測平臺不能夠監測的污染因子,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測分析。無人機遙感系統安全作業保障能力強, 可進入高危地區開展工作, 也有效地避免了監測采樣人員的安全風險。
3、 在環境應急中的應用
無人機遙感系統在環境應急突發事件中,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,立體的查看事故現場、 污染物排放情況和周圍環境敏感點分布情況。系統搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息,監控事故進展,為環境保護決策提供準確信息。
無人機遙感系統使環保部門對環境應急突發事件的情況了解得更加全面、對事件的反應更加迅速、相關人員之間的協調更加充分、決策更加有據。無人機遙感系統的使用,還可以大大降低環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。
4 在生態保護中的應用
自然保護區和飲用水源保護區等需要特殊保護區域的生態環境保護一直以來是各級環保部門工作的重點之一,而自然保護區和飲用水源保護區大多有著面積較大、位置偏遠、交通不便的特點,其生態保護工作很難做到全面細致。環保部門可采用無人機遙感系統每年同一時間獲取需要特殊保護區域的遙感影像,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域內植物生態環境的動態演變情況。無人機遙感系統生成高分辨率遙感影像甚至還可以辨識出該區域內不同植被類型的相互替代情況,這樣對區域內的植物生態研究也會起到參考作用。區域內植物生態環境的動態演變是自然因素和人為活動的雙重結果,如果自然因素不變而區域內或區域附近有強度較大的人為活動,逐年遙感影像也可為研究人為活動對植物生態的影響提供依據 。當自然保護區和飲用水源保護區遭到非法侵占時, 無人機遙感系統能夠及時發現,遙感影像也可作為生態保護執法的依據。
5 在環境監察中的應用
當前,我國工業企業污染物排放情況復雜、變化頻繁,環境監察工作任務繁重, 環境監察人員力量也顯不足,監管模式相對單一。 無人機遙感系統可以從宏觀上觀測污染源分布、排放狀況以及項目建設情況,為環境監察提供決策依據;同時通過無人機監測平臺對排污口污染狀況的遙感監測也可以實時快速跟蹤突發環境污染事件, 捕捉違法污染源并及時取證,為環境監察執法工作提供及時、高效的技術服務。