刍议无人机在水环境监测工作中的应用

刍议无人机在水环境监测工作中的应用

杨鹏飞

镇江新区环境监测站有限公司 江苏镇江 212000

摘要：随着水环境监测技术的不断发展，无人机已成为水环境监测领域的新兴技术手段，在一定程度上推动了水环境监测工作的发展。本文介绍了无人机在水环境监测工作中的应用优势，分析了无人机在水环境监测中的具体应用对策，以为相关工作人员提供借鉴。

关键词：无人机；水环境监测工作；应用

引言：

近年来，随着社会的发展，无人机技术在各个领域均得到了广泛的应用。以环境监测为例，无人机的出现就是为了能够及时准确地掌握水质污染情况，从而采取相应的措施，为我国水环境监测工作提供了极大的便利。基于此，本文主要对无人机在水环境监测工作中的应用进行合理分析及探讨。

一、无人机在水环境监测工作中的应用优势

无人机在水环境监测工作中的应用主要是从多个角度来实现的，可以从以下几个方面对无人机在水环境监测工作中应用的优势进行详细论述。首先，在应用无人机进行水环境监测时，其所具有的独特优势主要体现在以下几个方面：

第一，从技术角度来看，无人机在环境监测领域中应用的较为广泛，其具有机动灵活、操作简便的特点，同时还能够采用多光谱遥感技术进行监测。在这种技术的支持下，能够有效弥补传统水质监测过程中的不足，能够提升水环境监测的全面性。其中多光谱遥感技术是利用可见光、近红外光、紫外等多种波段组成复合遥感影像来识别水体中污染物类型以及污染程度。在利用这些成像参数和数据信息对水质污染状况进行判断时，不仅可以采用人工和自动两种方式进行监测，还可以通过卫星遥感数据对水体污染情况进行及时准确地分析[1]。

第二，从应用角度来看，无人机在水环境监测中具有其独特的优势。首先是无人机具有操作简便和成本低廉的特点；其次是无人机的数据处理能力较强；最后是无人机可以实现全天候作业。其中在应用无人机进行水环境监测时，其在信息获取方面主要采用航空遥感技术来实现。航空遥感技术是利用航空拍摄技术来获取水体污染信息的一种技术。这种技术具有较强的优势，其主要表现在能够有效实现对水体污染情况的实时监测。

第三，从应用功能方面来看，无人机可以完成环境监测和水质检测两项任务。其中在环境监测中主要应用无人机进行水体污染情况分析、水质检测和水质管理等方面工作；而在水质检测方面则主要采用无人机完成相关任务。在环境监测中，利用无人机来进行环境监测工作时能够实现实时动态监测与自动化操作两项功能；而在水质检测方面则主要是通过对水质参数和指标进行分析来实现的。

二、无人机在水环境监测工作中的应用优势

（一）地表水水质监测

1.监测位置确定

地表水水质监测一般采用布设断面法，而无人机具有灵活机动、使用方便等优势，在实施地表水水质监测过程中，可以根据需要设置不同的监测断面，并对相关监测点位进行布置。一般来说，无人机可以对水面上方的空气、水体以及地面上的物体进行识别。无人机在地表水质监测中还具有实时回传、续航时间长等优势，可以保证监测数据的及时传输。尤其是在水文情况较为复杂的区域，无人机在地表水水质监测中具有重要作用。地表水水质监测主要是对水体中的污染物、水温、溶解氧、浊度、 pH值等参数进行分析。在地表水水质检测中，无人机可以从不同角度对水体进行全面分析，尤其是在某些特定区域进行水质监测时，可以利用无人机将相关数据进行传输[2]。例如利用无人机对河道底泥情况进行检测时，就可以将底泥厚度和污染面积等数据传送给相关部门。但是要注意底泥厚度与污染面积等参数并不能代表水体质量，必须要通过水质检测才能知道底泥是否含有污染物及污染程度。

2.数据传输与显示

为了确保地表水水质检测工作能够顺利进行，就需要在检测过程中及时将数据传送给相关部门。由于无人机在传输数据时存在一定缺陷，所以就要通过地面通信方式将相关数据传送给相关部门。与此同时地面通信方式还存在一定的缺陷，那就是受天气影响较大，且其抗干扰能力相对较差。所以在使用无人机进行水质监测时，必须要充分考虑到这些因素，才能确保无人机能够顺利完成水质监测工作。另外由于地面通信方式的局限性较大，所以就需要加强无人机的抗干扰能力。

（二）水生态调查及管理

近年来，随着经济社会的发展和人民生活水平的提高，我国对水环境的保护力度逐渐加大。但是由于水环境受到人类活动、自然因素等影响，导致水体富营养化等问题出现，这就给水环境监测工作提出了更高的要求，这就需要提高水资源保护工作的效率和质量。为了有效开展水生态调查与管理，就需要借助无人机对水体环境进行调查。利用无人机来进行水体环境调查，可以从多个角度对水体环境进行分析，进而得出水体污染的真实情况。此外，利用无人机对水体环境进行调查还可以发现被污染的原因、污染程度以及是否存在其他安全隐患等，为后期采取相应措施解决问题提供参考依据。利用无人机进行水体环境调查与管理还可以通过水质取样等方式对水体的污染程度进行监测。这就需要充分利用无人机来进行水质取样工作。利用无人机获取水样的方式有两种：一是由专业人员使用设备来提取水样，然后送到实验室中进行检测；二是通过无人机来采集水样。但是在实际工作中，两种方式都存在一定的弊端，第一种方式要求专业人员在实验室中进行操作，工作量大、效率低。第二种方式需要工作人员在野外或水面上采集水样，但是会受到天气、气候等因素的影响。利用无人机对水体进行监测时，不仅操作方便、成本低、效率高而且能够保证所获得样本的质量。利用无人机对水体环境进行监测时还可以通过多种方法来获取水样。例如通过卫星遥感技术获得水体卫星遥感图像等方法可以获取水体表面温度、风速以及风向等信息。此外在获取到的信息基础上还可以对水体环境质量进行评价。利用无人机采集水样还可以分析出水体污染程度是否严重以及污染源分布情况等。通过上述分析不难看出，利用无人机对水体环境进行监测不仅能够获取大量有效信息而且操作方便、效率高、成本低，能够有效提高水生态调查及管理效率。

（三）水环境预警应急及溯源监测

水污染具有突发性，所以在遇到水污染问题时需要及时采取措施，防止污染的进一步扩大。水环境应急监测是水污染事故发生后对水体进行现场检测和分析，进而确定水质污染原因，及时采取措施保护环境安全。无人机具有体积小、重量轻、可折叠等特点，可以有效完成应急监测任务。而无人机在进行污染应急监测时，主要利用卫星遥感技术来实现，利用无人机进行快速监测是最大的优势之一。在应急监测时对突发污染情况进行快速现场调查是非常有必要的。在遇到突发性水污染事件时需要及时进行水质预警和应急处置，所以需要利用无人机进行应急监测。所以对无人机进行开发和利用有着重要的意义。具体来说可以采用 GPS/北斗双模卫星导航技术、北斗系统和移动通信技术进行监测数据的传输。采用双模系统可以进一步提高对突发污染情况的监控效率，并且通过实时传输数据可以使环境预警更加快速有效[3]。同时利用无人机还可以开展溯源监测，在应急事件发生后，工作人员需要对污染水源进行详细分析和检测，找出污染源头，然后通过无人机的精准定位能力和视频拍摄功能确定污染位置。所以利用无人机来进行溯源监测是非常必要的。

三、结束语

综上所述，随着经济社会的不断发展，人们对于水环境监测提出了更高的要求，水环境监测是水环境保护工作中的重要组成部分，只有重视对其的应用，才能实现对水污染情况的及时了解，为水污染治理工作提供决策支持。

参考文献：

[1]谢鑫苗,周繁,张燕,蔡越. 浅析无人机在水环境监测工作中的应用[J]. 资源节约与环保,2022,(10):33-36.

[2]鲁宪. 无人机在水环境监测中的应用[J]. 中国科学探险,2022,(06):111-114.

[3]陈涛. 无人机在水环境监测中的应用探讨[J]. 当代化工研究,2021,(07):123-124.