圖為正升空作業的小型無人機。 本報記者丁冬攝
◆本報記者丁冬
近年來,遼寧省乃至全國環境監管任務十分繁巨,尤其是流域、礦山、水利、風電、高鐵、生態功能區、大型或超大型企業等國家及省重點項目的環境監 管。為此,遼寧省率先在全國將無人機應用于環保領域。目前,遼寧省無人機已累計飛行上千架(次),全省已基本實現無人機環境監管常態化。
據了解,遼寧省將無人機應用于環保領域始于2011年,遼寧省環保廳與沈陽航空航天大學等科研單位合作,建立了無人機遙感技術服務、產品生產和 技術研發,以及無人機遙感應用人才培養三位一體的綜合性工作平臺。出色地完成了京滬高鐵環保驗收、中緬管線環境航空管理、三峽環保驗收、豐滿水電站環評、 溪浙直流輸電工程環保驗收、遼河流域生態調查,以及鞍鋼和本鋼等重點鋼鐵企業環境監管等一批國家及省重點工程。
探索高鐵環保驗收新路
近年來,我國高鐵發展迅猛,眾多項目相繼竣工,但高鐵項目的環保驗收卻難點較多。尤其是驗收人員通常需走遍高鐵沿線的村鎮、廠房等敏感點,不僅 工作量大、調查周期長、數據易出現誤差,還因受地形及自然災害等因素影響,導致一些現場難以進入,使調查不能做到全覆蓋。而無人機的應用,彌補了人工踏勘 的不足,大大提高了環保驗收的工作效率。
全長1318千米的京滬高鐵,縱貫京、津、滬三大直轄市和冀魯皖蘇4省,是我國建設里程長、投資大、標準高的鐵路建設項目。2011年,遼寧省環境評估審核中心與環境保護部環境工程評估中心合作,共同完成了這一項目的環保驗收工作。
他們先用無人機遙感技術獲取京滬高鐵工程遙感影像,再經過后期處理制作了《京滬高鐵環保驗收航空遙感圖集》,既有彩色圖像,又有具體數據,為驗 收提供了精確和可靠的數據。驗收時,驗收人員通過查閱圖集,就可清楚地觀察到鐵路沿線敏感目標,并判斷其是否滿足防護距離,還可了解鐵路沿線隔音林建設、 生態恢復情況。
全長921千米的哈大高鐵,北起哈爾濱,南至大連,是我國目前在北部嚴寒地區設計標準最高的一條高速鐵路。記者看到的相關線路影像圖,從空中俯瞰,無死角,清晰地反映了鐵路隔音設施的建設和生態恢復情況。
助力豐滿水電站環評
位于松花江上的豐滿水電站是我國最早的大型水電站,因其存在諸多先天性缺陷,尤其是安全隱患無法徹底根除,最終確定重建,即在原大壩下游120 米處新建大壩。問題是新大壩將抬高出水口高度,并使水庫冬季出水溫度降低,很可能會直接影響被譽為中國四大自然景觀之一的吉林霧凇景觀。
為此,國家電網公司決定采用地面觀測和無人機遙感觀測相結合的手段,研究水庫冬季下泄水溫變化規模及對冰情和霧凇的影響,也能對社會普遍關注的相關敏感問題給出科學的解釋。
由于吉林霧凇一般出現在當年12月到次年3月,正值寒冬季節且日照時間短,無人機的鋰電池和操作系統將面臨低溫環境考驗,一般無人機均不敢接招。
在環保部門的大力支持下,遼寧省派出具有耐低溫且續航長的遼河1號油電混合型無人機,順利完成了航測工作。據此制作的冰情和霧凇分布圖等專題圖 件,為分析霧凇形成及空間分布的影響規律、電廠及其他溫排水對松花江干流水溫的影響程度和范圍及霧凇形成機理的研究,均提供了關鍵數據。最終,在重建豐滿 水電站大壩的同時,也保護了霧凇美景,還為無人機在嚴寒地區環保驗收工程中的應用打下了良好基礎。
令違法者無處藏身
在現實中,個別企業為了眼前利益,經常與環境監察人員“躲貓貓”,即在檢查時設備運轉,檢查后就關閉運行,常令監察人員無功而返。
無人機的應用很好地解決了這一難題。無人機飛行高度可達300米~1000米,具有較強的隱蔽性和突然性,地面人員難以發現。而且,憑借所搭載 的高清攝像頭和熱紅外攝像頭,不僅可提供企業排污的清晰影像,還可準確記錄排污企業的位置及排放時間,令違法者無處藏身。被違法者稱為“天眼”的無人機監 察,不僅能為后續執法提供準確證據,更能讓違法違規排污企業心服口服地接受處罰。
鞍鋼和本鋼等一批超大型鋼鐵企業一直是遼寧省污染防治工作的重點和難點,無人機的應用,不僅全面了解了企業排污情況,還為治理提供了準確依據。如無人機曾對鞍鋼廠區進行航拍并制成《鋼鐵無人機遙感圖集》,有力推動其治理工程加速。
諸多事例表明,無人機在排污設施改造檢查及環境執法監察中的高效應用,為遼寧省環境改善增添了又一利器。
此外,隨著遼寧風電項目的快速發展,遼寧省已將無人機廣泛應用于置身在山地和丘陵地帶的風電項目環保驗收中。同時,無人機還經常對省內外的國家 及省重點生態功能區進行生態環境調查。針對山區等地形較復雜區域,則使用敏捷型無人機。這種無人機小巧、輕便,對起飛和降落場地要求低,且便于攜帶,所有 部件可裝在手提箱里。
據了解,遼寧省在全國環保行業成立了第一支環境航空隊伍——遼寧環境與航空應用工程中心,均由我國首批環境航空領域碩士研究生組成。他們擁有多 種型號的無人機,尤其是自主研發的遼河系列型號無人機,科技含量高且實用,內置專業高清相機,航拍獲取的影像資料分辨率高,飛行速度達每小時80千 米~130千米,續航時間可達30小時,覆蓋面積可達100平方千米,而且耐低溫,適合大范圍監管和調查工作。