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無(wú)人機(jī)在環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究報(bào)告(安慶摘要:遙感技術(shù)是探測(cè)領(lǐng)域中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)人機(jī)遙感這一全新的技術(shù)越來(lái)越受到重視,其操作和應(yīng)用水平不斷提高。無(wú)人機(jī)遙感的本質(zhì)是無(wú)人機(jī)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)拍攝照片,照片可以真實(shí)清晰。正因?yàn)槿绱耍瑹o(wú)人機(jī)遙感已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,解決了許多野外調(diào)查無(wú)法解決的問(wèn)題。該效率大大減少了室外測(cè)量的工作量,提高了工作效率?;跓o(wú)人機(jī)遙感的應(yīng)用和環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求,闡述了無(wú)人機(jī)遙感的工作原理及其在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用。關(guān)鍵字:無(wú)人機(jī)遙感技術(shù);環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè);應(yīng)用引言當(dāng)前,環(huán)境污染形勢(shì)日益嚴(yán)峻,嚴(yán)重影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展,阻礙了我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不利于構(gòu)建人與自然的和諧社會(huì)。因此,我們應(yīng)該加快環(huán)境管理。環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理的相關(guān)概念和理論與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理也是經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中的必然要求,是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的重要因素。雖然目前我國(guó)學(xué)習(xí)環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境管理的時(shí)間相對(duì)較短,但環(huán)境問(wèn)題一直在努力,應(yīng)該盡快解決,這就要求我們不斷學(xué)習(xí)和研究,充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)的監(jiān)督作用,做好環(huán)境保護(hù)工作,堅(jiān)持走綠色可持續(xù)發(fā)展之路。目前,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)基本上依靠傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)。雖然監(jiān)測(cè)更加準(zhǔn)確,但監(jiān)測(cè)成本高,需要設(shè)置大量監(jiān)測(cè)點(diǎn)來(lái)提高監(jiān)測(cè)精度。然而,無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)方法可以彌補(bǔ)這一不足。特別是對(duì)于典型的小面積區(qū)域,無(wú)人機(jī)具有時(shí)間分辨率快、空間分辨率高的特點(diǎn),能夠高效、低成本、全面、準(zhǔn)確地進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)。在當(dāng)前的探測(cè)領(lǐng)域,無(wú)線遙感技術(shù)是重要的技術(shù)之一。特別是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,無(wú)人機(jī)遙感在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越受到重視,其應(yīng)用水平和運(yùn)行效果也在不斷提高。無(wú)人機(jī)遙感的本質(zhì)是能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)拍攝目標(biāo)。拍攝的照片非常清晰真實(shí)。因此,無(wú)人機(jī)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,尤其是生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域,可以有效解決這一領(lǐng)域的檢測(cè)難題。同時(shí),可以有效減少野外調(diào)查工作,提高生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的工作效率。1環(huán)境監(jiān)測(cè)的概念和理論環(huán)境監(jiān)測(cè)是為了實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo),尤其是理想環(huán)境狀態(tài)的預(yù)期目標(biāo)。環(huán)境監(jiān)測(cè)根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的時(shí)間值間歇或連續(xù)測(cè)量環(huán)境質(zhì)量相關(guān)值的表達(dá),觀察和分析其變化,并判斷其對(duì)環(huán)境過(guò)程的影響。環(huán)境監(jiān)測(cè)可以表示為環(huán)境監(jiān)測(cè)和測(cè)量、監(jiān)測(cè)等。政府需要長(zhǎng)期關(guān)注環(huán)境公共服務(wù)的治理,因?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)也是政府管理部門的一項(xiàng)長(zhǎng)期基本管理職能。1.1生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的含義及特點(diǎn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是生物圈監(jiān)測(cè)的子系統(tǒng)。人類活動(dòng)的直接結(jié)果是生物圈生態(tài)系統(tǒng)條件的變化。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)觀察、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)變化。觀察和評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然和人為變化的反應(yīng)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的任務(wù)是建立環(huán)境因素與生態(tài)響應(yīng)的關(guān)系,評(píng)估和預(yù)測(cè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)采用比較法,在特定的地理范圍內(nèi),對(duì)生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)集合體的類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)和功能等一個(gè)或多個(gè)要素進(jìn)行定期、系統(tǒng)的測(cè)量和觀測(cè)。生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的主要特點(diǎn):(1)長(zhǎng)期性。國(guó)家決策部門和環(huán)境科學(xué)部門對(duì)環(huán)境信息的需求是長(zhǎng)期的、連續(xù)的和動(dòng)態(tài)的。任何一次性(或短期)靜態(tài)數(shù)據(jù)和調(diào)查結(jié)果都無(wú)法做出準(zhǔn)確判斷。為了從大量數(shù)據(jù)中揭示生態(tài)環(huán)境的變化規(guī)律并預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì),必須對(duì)生態(tài)環(huán)境的變化趨勢(shì)進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);(2)綜合性。一個(gè)完整有效的生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃將涉及該地區(qū)自然和社會(huì)的方方面面,環(huán)境信息需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理;(3)周期性。生態(tài)變化過(guò)程緩慢,生態(tài)系統(tǒng)本身具有自我調(diào)節(jié)功能,對(duì)人類活動(dòng)干擾的反應(yīng)極其緩慢。因此,生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的時(shí)間尺度一般很長(zhǎng),通常需要周期性的間歇監(jiān)測(cè)來(lái)代替連續(xù)監(jiān)測(cè)。1.2環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法通過(guò)遙感技術(shù),傳感器感知逐漸被收集和利用,這是監(jiān)測(cè)信息數(shù)字化的過(guò)程。我國(guó)大多數(shù)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)各污染物排放點(diǎn)二氧化硫等物質(zhì)排放的環(huán)境因素感知,逐漸形成信息數(shù)據(jù)。在這個(gè)過(guò)程中收集的大量信息是分散的、零碎的和零碎的。目前,我國(guó)現(xiàn)有的環(huán)境大數(shù)據(jù)云平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)關(guān)鍵區(qū)域的水、氣、渣排放,實(shí)現(xiàn)對(duì)大型企業(yè)排放的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。在以前的環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警方法中,大數(shù)據(jù)思維可用于分析,大數(shù)據(jù)技術(shù)可用于高效處理。大數(shù)據(jù)的特征之一是其技術(shù)側(cè)重于數(shù)據(jù)信息,而數(shù)據(jù)相關(guān)性分析是最常見的類型。環(huán)境監(jiān)測(cè)與公眾的健康和安全密切相關(guān),尤其是對(duì)我們周圍的空氣和水質(zhì)的監(jiān)測(cè)尤為重要,不僅限于單一事件內(nèi)的因果關(guān)系。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程是由當(dāng)時(shí)可以使用的統(tǒng)計(jì)分析工具進(jìn)行分析的,包括抽樣調(diào)查,具有較大的隨機(jī)性。無(wú)論是問(wèn)卷調(diào)查還是用統(tǒng)計(jì)軟件分析,時(shí)間和精力都是不可避免的。所有監(jiān)測(cè)信息都是通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)收集、存儲(chǔ)和分析的,反映了其研究對(duì)象和數(shù)據(jù)的全面性。此外,它摒棄了傳統(tǒng)的僅通過(guò)手工和原始編程來(lái)解決問(wèn)題的方法,而是應(yīng)用和收集不同類型數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、模擬采樣、分析和預(yù)測(cè)。因此,數(shù)據(jù)工具對(duì)于特定的監(jiān)控更加精確,并且在獲得期望的結(jié)果時(shí)提供最大可能的速度和便利。2無(wú)人機(jī)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的作用2.1無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)概述及其分類無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)和遙感技術(shù)的結(jié)合。它是一種無(wú)人機(jī)低空定時(shí)攝影系統(tǒng),具有全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航、自動(dòng)姿態(tài)和速度測(cè)量、遠(yuǎn)程數(shù)控和監(jiān)控。系統(tǒng)的組成如圖所示。該系統(tǒng)以無(wú)人機(jī)為飛行平臺(tái),以高分辨率數(shù)字遙感設(shè)備為機(jī)載傳感器,以低空高分辨率遙感數(shù)據(jù)為應(yīng)用目標(biāo)。它主要用于快速獲取和處理地理空間數(shù)據(jù)。圖:無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)組成無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)主要包括三部分:無(wú)人機(jī)平臺(tái)、機(jī)載測(cè)量系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。機(jī)載系統(tǒng)是關(guān)鍵和核心,主要由供電系統(tǒng)、導(dǎo)航和飛行控制系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成。軟件系統(tǒng)包括五個(gè)部分:航路設(shè)計(jì)、飛行控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、航空攝影檢查和數(shù)據(jù)預(yù)處理。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)有效解決了程控并行飛行和程控姿態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了快速航路設(shè)計(jì)、航空攝影覆蓋檢查、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)預(yù)處理,并已成功應(yīng)用于土地測(cè)繪領(lǐng)域。因此,無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)作為衛(wèi)星遙感和常規(guī)航空攝影測(cè)量的有效補(bǔ)充手段,具有高機(jī)動(dòng)性、高時(shí)效性、高分辨率和低成本的優(yōu)點(diǎn)。詳情如下:(1)高機(jī)動(dòng)性。無(wú)人機(jī)的使用靈活,運(yùn)輸方便,可以快速到達(dá)指定的目標(biāo)區(qū)域。同時(shí),申請(qǐng)空域容易,起飛容易,不依賴機(jī)場(chǎng),特別是無(wú)人直升機(jī)可以在固定點(diǎn)起飛和降落。由于飛行高度低,它通常在云層下飛行,所以受天氣影響較小。(2)高時(shí)效性。無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活,可以快速發(fā)射和使用數(shù)碼相機(jī),將專業(yè)攝影圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛娼K端或完成一個(gè)目標(biāo)區(qū)域,用專業(yè)處理軟件用較短的時(shí)間拍攝一臺(tái)電腦快速處理整個(gè)區(qū)域的繪畫圖片或數(shù)字高程模型,整個(gè)過(guò)程可以在幾天內(nèi)完成。特別是,可以在不同的潮位拍攝該島的沿海地帶。(3)高分辨率。由于無(wú)人機(jī)通常在云層下飛行,它們配備了全球定位系統(tǒng)定位設(shè)備并被使用CCD數(shù)碼相機(jī)作為一個(gè)傳感器,捕捉高重疊和高分辨率(高達(dá)厘米級(jí))的圖像。(4)低成本。與其訓(xùn)練飛行員,不如訓(xùn)練他們的操作人員相對(duì)簡(jiǎn)單,因此不需要安裝載人操作所需的駕駛設(shè)備、語(yǔ)音通信和安全設(shè)備。此外,由于廣泛使用數(shù)字技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高度集成的設(shè)計(jì),無(wú)人機(jī)可以在沒有機(jī)場(chǎng)甚至跑道的情況下起飛和降落,因此它沒有機(jī)場(chǎng)維護(hù)費(fèi)用。(5)承擔(dān)高風(fēng)險(xiǎn)或高科技任務(wù)。研究人員和飛行員可以控制無(wú)人機(jī)在安全區(qū)域內(nèi)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸,特別是對(duì)于無(wú)法到達(dá)或有毒區(qū)域的監(jiān)測(cè)和災(zāi)區(qū)的探測(cè)與救援,具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。2.2無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用原理無(wú)人機(jī)遙感主要應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)差分定位技術(shù)、通信技術(shù)、遙感技術(shù)、遙控技術(shù)、傳感器技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)。它可以在地震災(zāi)區(qū)的自然環(huán)境、土地資源等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)專業(yè)化應(yīng)用。它是智能化、自動(dòng)化的遙感信息檢測(cè),并能同時(shí)完成遙感數(shù)據(jù)的建模和處理。從目前無(wú)人機(jī)遙感在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用來(lái)看,它主要包括地面和空中兩部分??罩胁糠种饕蛇b感空中控制無(wú)人機(jī)平臺(tái)和遙感傳感器組成,地面部分主要由無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)接收、航路規(guī)劃和地面控制組成。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)的主要組成部分是航空遙感平臺(tái),主要包括低速無(wú)人機(jī),其遙感傳感器較多。主要功能是獲取相關(guān)的遙感信息,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有針對(duì)性的圖像校正,達(dá)到所需的精度。無(wú)人機(jī)遙感應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域,能夠很好地適應(yīng)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈的地域特征,通過(guò)遙感實(shí)現(xiàn)各種工程項(xiàng)目的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè),也是開展生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)和前提。在生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中,引入無(wú)人機(jī)遙感是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)之一,其應(yīng)用前景也非常廣闊。2.3無(wú)人機(jī)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的作用與優(yōu)勢(shì)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)、全面和周期性特點(diǎn),要求調(diào)查結(jié)果必須具有較高的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。然而,傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法和手段有許多局限性:(1)生態(tài)環(huán)境信息的獲取依賴于人工或半自動(dòng)的方法,效率低下,且往往因耗時(shí)而無(wú)法達(dá)到及時(shí)、準(zhǔn)確、快速監(jiān)測(cè)的目的;(2)生態(tài)環(huán)境破壞的調(diào)查需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。尤其是動(dòng)態(tài)采樣時(shí),難以實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地定位數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況存在較大誤差;(3)對(duì)用途廣、更新快的高分辨率遙感圖像支持不夠,系統(tǒng)數(shù)據(jù)不能及時(shí)更新,利用率不高;(4)生態(tài)環(huán)境信息綜合分析能力較弱,生態(tài)環(huán)境知識(shí)的挖掘力度不夠。建立高效的生態(tài)環(huán)境應(yīng)用模型是困難的,不能為生態(tài)環(huán)境管理和決策提供有效的支持。無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星遙感技術(shù)作為一種新的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段,不僅可以動(dòng)態(tài)、連續(xù)監(jiān)測(cè)大規(guī)模環(huán)境污染,還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和跟蹤突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)生,從而采取應(yīng)對(duì)措施。環(huán)保局、發(fā)改委、財(cái)政部在國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)能力建設(shè)“十二五”通知文件中明確表示,“依托無(wú)人機(jī)等遙感設(shè)備,建立無(wú)人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),逐步形成無(wú)人機(jī)環(huán)境遙感網(wǎng)絡(luò),對(duì)環(huán)境敏感區(qū)、事故多發(fā)區(qū)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)?!敝楹-h(huán)保部門配備了無(wú)人駕駛飛行器觀測(cè)系統(tǒng),可以準(zhǔn)確跟蹤和監(jiān)測(cè)大橋水庫(kù)及其保護(hù)區(qū)和其他環(huán)境敏感區(qū)。目前,全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本上依靠傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)。雖然監(jiān)測(cè)更加準(zhǔn)確,但監(jiān)測(cè)成本較高,需要設(shè)置大量監(jiān)測(cè)點(diǎn)來(lái)提高監(jiān)測(cè)精度。無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)方法可以彌補(bǔ)上述不足。特別是對(duì)于小型生態(tài)典型區(qū)域,無(wú)人機(jī)能夠以較高的時(shí)空分辨率進(jìn)行高效、低成本、全面、準(zhǔn)確的遙感監(jiān)測(cè)。因此,將固定翼和旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用于典型生態(tài)區(qū)域的低空遙感監(jiān)測(cè),可以達(dá)到全方位、三維、高精度的監(jiān)測(cè)目的,極大地豐富了環(huán)境監(jiān)測(cè)手段,實(shí)現(xiàn)了天地一體的環(huán)境監(jiān)測(cè)。3無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中具體應(yīng)用3.1在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用例如,無(wú)人機(jī)傳感技術(shù)被用于鐵路建設(shè)。工作人員利用無(wú)人機(jī)技術(shù)對(duì)鐵路附近居民搬遷和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行航空遙感監(jiān)測(cè),并通過(guò)圖像采集收集整理信息,為項(xiàng)目實(shí)施提供便利。在鐵路建設(shè)過(guò)程中,相關(guān)人員將每隔幾天使用無(wú)人機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一次飛行檢查。無(wú)人機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)飛行,在螺旋槳上產(chǎn)生升力。當(dāng)無(wú)人機(jī)等于四個(gè)螺旋升力面之和時(shí),無(wú)人機(jī)的總重量將上升并保持重力平衡,無(wú)人機(jī)可以在空中盤旋。然而,當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),也有一個(gè)反作用力導(dǎo)致電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。無(wú)人機(jī)中兩個(gè)相鄰的螺旋槳同時(shí)向相反的方向旋轉(zhuǎn)。無(wú)人機(jī)穩(wěn)定后,安裝在無(wú)人機(jī)上的遙感傳感器將用于采集地面圖像和圖像,捕獲的圖像將被處理成三維圖像。然后觀察并檢查圖像是否與原建筑的視覺和規(guī)劃相一致,以便在項(xiàng)目實(shí)施時(shí)及時(shí)糾正錯(cuò)誤。3.2在植被提取中的應(yīng)用土地綠化是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,是可持續(xù)發(fā)展的重要基石。植被作為土地綠化的重要自然資源,是反映生態(tài)環(huán)境變化的敏感指標(biāo)。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和資源的長(zhǎng)期消耗,當(dāng)今世界能源短缺、資源枯竭、環(huán)境污染等環(huán)境壓力日益增大,甚至造成生態(tài)失衡。這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了人類的生活質(zhì)量和發(fā)展空間。日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題無(wú)一例外地與森林資源的增長(zhǎng)密切相關(guān)。植被作為土地綠化的重要自然資源,是反映生態(tài)環(huán)境變化的敏感指標(biāo)。同時(shí),由于其對(duì)碳的固定,它也在全球氣候變化中扮演著重要的角色。因此,研究植被類型的分類與提取具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。植被類型劃分是植被提取研究的基礎(chǔ),其早期劃分方法主要是通過(guò)人工實(shí)地調(diào)查。僅僅依靠傳統(tǒng)的分類方法來(lái)實(shí)現(xiàn)植被的提取,這一過(guò)程無(wú)疑要耗費(fèi)人力、物力和財(cái)力,而高成本已經(jīng)成為植被類型分類的一個(gè)難點(diǎn),人類很難到達(dá)那些環(huán)境或交通條件惡劣的地區(qū)。隨著航空航天技術(shù),特別是激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)的發(fā)展和低攝影,使得植被提取方法由傳統(tǒng)的人工野外調(diào)查方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N新型的自動(dòng)提取方法,這種自動(dòng)提取方法不僅可以節(jié)約資源,還可以為國(guó)家發(fā)展森林經(jīng)營(yíng)提供參考。由于無(wú)人機(jī)具有方便、高效、靈活和高分辨率的優(yōu)點(diǎn),其觀測(cè)模式逐漸成為森林資源調(diào)查、植被提取和監(jiān)測(cè)的主要手段之一。3.3在水利工程中的應(yīng)用由于水利工程空間布局的不同,工程的運(yùn)行特點(diǎn)和施工方法也有很大的不同,導(dǎo)致其不確定性明顯,生態(tài)環(huán)境信息獲取困難,大大增加了生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的整體難度。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感的優(yōu)勢(shì)在靈活性和高分辨率,可以實(shí)現(xiàn)時(shí)空監(jiān)控的集成點(diǎn),線和表面,從而發(fā)現(xiàn)土地鹽漬化等生態(tài)環(huán)境條件和土地植被變化在淤泥淹沒面積水利工程建設(shè)首先,實(shí)現(xiàn)對(duì)可能出現(xiàn)的不利趨勢(shì)的科學(xué)預(yù)測(cè),為決策提供更加科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。在具體項(xiàng)目中,土壤侵蝕的發(fā)展趨勢(shì)非常重要。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè),可以利用影像結(jié)果導(dǎo)入水利工程水土保持狀況,并繪制出各分區(qū)的具體邊界線,從而準(zhǔn)確計(jì)算出各分區(qū)的土地?cái)_動(dòng)面積。實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用和植被覆蓋的每一個(gè)分區(qū)的有效提取,包含了科學(xué)研究中的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù),得到非常精確的坡度數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域水土流失情況的科學(xué)判斷,可以有效地保持整個(gè)建設(shè)過(guò)程中的渣量計(jì)算,所有這些數(shù)據(jù)都形成了地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ),也是水土流失保護(hù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),并有助于提高水利工程的綜合利用水平,有效地表明存在各種潛在的安全問(wèn)題,并在此基礎(chǔ)上,制定更加科學(xué)的區(qū)域水土保持規(guī)劃。3.4在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各國(guó)對(duì)水資源的需求也在增加,對(duì)水環(huán)境的壓力也在增大。清潔水的短缺、水源的破壞和水環(huán)境的污染已經(jīng)成為制約社會(huì)發(fā)展的瓶頸,引起了一系列環(huán)境問(wèn)題,也引起了許多國(guó)家的關(guān)注。一方面,近年來(lái),污染排放一直保持在一個(gè)較高的水平,水污染積累問(wèn)題比較嚴(yán)重。另一方面,在我國(guó)已進(jìn)入環(huán)境事故高發(fā)期的背景下,做好環(huán)境事故的預(yù)防工作尤為重要,水環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)和管理能力亟待加強(qiáng)。近年來(lái),無(wú)人機(jī)已成功用于監(jiān)測(cè)水環(huán)境,包括監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害造成的水環(huán)境變化以及監(jiān)測(cè)和評(píng)估。最近的應(yīng)用主要包括:(1)對(duì)江河湖泊水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)2004年,馬倫吉等人在飛行高度1200m的無(wú)人飛行器遙感監(jiān)測(cè)了武漢市東湖南半部的“雁中咀”、“磨山”附近水域,獲得了三個(gè)區(qū)域的湖水顏色差異圖,并對(duì)東湖南半部的水質(zhì)進(jìn)行了分析。來(lái)自臺(tái)灣的陳和其他人提議使用配備全球定位系統(tǒng)和數(shù)碼相機(jī)的無(wú)人直升機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)河流,并發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)地面巡邏無(wú)法發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。(2)對(duì)自然災(zāi)害引起的水環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)還可以用于防洪監(jiān)控,可以立體地觀察蓄滯洪區(qū)、堤防、水庫(kù)等危險(xiǎn)地段的地形。在遇到危險(xiǎn)時(shí),無(wú)人機(jī)可以對(duì)危險(xiǎn)的發(fā)展進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)時(shí)傳輸圖像等信息,為防洪決策提供準(zhǔn)確的參考信息。因此,無(wú)人機(jī)可以有效降低防汛人員的風(fēng)險(xiǎn),提高防汛人員的工作效率。2004年7月,馬倫基等利用無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù),對(duì)廣西桂平市孟浩鎮(zhèn)暴雨洪澇災(zāi)害進(jìn)行了調(diào)查。他們首先獲得了洪水、回水和非洪水地區(qū)的遙感圖像。“5.12漢川地震”中,在地形復(fù)雜的山區(qū),道路和通信設(shè)施遭到破壞,無(wú)法得到災(zāi)情的情況下,有關(guān)部門利用帶有光學(xué)傳感器的無(wú)人機(jī),沿河流走向進(jìn)行地震滑坡、崩塌等景觀變化所造成的湖泊及相關(guān)災(zāi)害的高分辨率、低空遙感信息采集,為有關(guān)部門決策提供準(zhǔn)確依據(jù)。4無(wú)人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面未來(lái)的方向4.1建立天地一體化環(huán)境監(jiān)測(cè)體系加強(qiáng)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,逐步加強(qiáng)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和衛(wèi)星遙感接收系統(tǒng)的應(yīng)用示范。利用先進(jìn)的無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)手段,無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將逐步加強(qiáng)對(duì)典型區(qū)域如水華監(jiān)測(cè)、裸地核實(shí)、生態(tài)紅線、自然保護(hù)區(qū)等的環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。加強(qiáng)衛(wèi)星遙感接收處理設(shè)備應(yīng)用,聯(lián)合高校和科研院所,對(duì)秸稈焚燒、植被覆蓋、藍(lán)藻、海洋赤潮等進(jìn)行監(jiān)測(cè),促進(jìn)環(huán)境管理和科研創(chuàng)新。4.2建成天地一體化環(huán)境監(jiān)測(cè)大平臺(tái)天地環(huán)境監(jiān)測(cè)一體化平臺(tái)結(jié)合“數(shù)字綠色”平臺(tái)和在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),依托傳感器、互聯(lián)網(wǎng)等3s技術(shù),將水、土壤、空氣、聲音等多種要素集成于一站式平臺(tái),利用遙感和地面調(diào)查、無(wú)人機(jī)、樣本采集和分析等技術(shù),對(duì)區(qū)域水土環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和演變進(jìn)行綜合研究。4.3建立健全應(yīng)急無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)機(jī)制我們將建立一個(gè)環(huán)境污染突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制引起的無(wú)人機(jī),建立一個(gè)監(jiān)測(cè)和預(yù)防系統(tǒng),信息報(bào)告系統(tǒng),緊急污染事件級(jí)別和早期預(yù)警系統(tǒng),緊急響應(yīng)緊急終止和后處理系統(tǒng)突然發(fā)生的污染事件的應(yīng)急管理和應(yīng)急響應(yīng)程序和規(guī)范突發(fā)環(huán)境事件。建立無(wú)人機(jī)污染事件應(yīng)急監(jiān)測(cè)機(jī)制,有利于維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定,保障公眾生命健康安全,保護(hù)環(huán)境,促進(jìn)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。5結(jié)論綜上所述,無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)提高生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的整體工作效率起著非常重要的作用。但是從目前無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在生態(tài)領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)際情況來(lái)看,與具體的工作要求還有較大的差距,因此需要繼續(xù)加大無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的研發(fā)力度,使無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)更好地發(fā)揮其在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的作用,更好地提高我國(guó)生態(tài)環(huán)境的整體性能。參考文獻(xiàn):[1]岳昂,張贊.淺談無(wú)人機(jī)在生態(tài)環(huán)境方面的應(yīng)用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2018,No.200(07):139.[2]龔崇輝.新型無(wú)人飛機(jī)在礦山生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐運(yùn)用問(wèn)題與建議探討[C]//中國(gu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