大疆太原北美體驗店

當前位置:首頁 >行業 >環境保護

環境保護

由于無人機遙感系統具有低成本、高安全性、高機動性和高分辨率等技術特點,使其在環境保護領域中的應用有著得天獨厚的優勢,在建設項目環境保護管理、環境監測、環境監察、環境應急和生態保護等方面,無人機遙感系統均能夠發揮其強有力的技術支持作用。

河流環境監測

   1. 由于內陸水體環境復雜、水域面積相對小且污染類型多樣,對數據精度要求較高,因此目前無人機遙感技術在內陸水環境監測中的應用研究相對較少,主要是利用無人機環境遙感技術從宏觀上觀測水質狀況,航拍制作分辨率為0.1m的實景圖像數據進行監測,并實時追蹤和監測突發環境污染事件的發展,而在海洋中應用技術相對較為成熟,監測指標主要涵蓋了水溫、赤潮、海上溢油、水深、藻華等,傳感器包括照相機、多光譜成像儀、CCD攝影機、輕型紅外航掃儀、激光測深儀、成像光譜儀、化學傳感器等。

    在環境調查中,對地理信息的需求通常有如下困難:大面積觀測、多時相觀測、復雜區域觀測、所需數據成果的多樣性。而無人機低空攝影測量技術的興起,為環境調查尤其是長度較長、區域復雜的河流環境調查提供了極大的便利。

無人機航空攝影測量系統是由無人機技術、遙感與測量技術、計算機技術等共同發展而融合的新技術,通常由硬件(包括無人機、相機、計算機等)、軟件(地面站控制軟件、相片處理軟件、影像應用軟件等)和售后服務團隊組成。無人機航空攝影測量相對于常規測量具有如下的優勢:

1) 機動性、靈活性、安全性。無人機復雜條件起降、飛行、危險惡劣環境下(森林火災、火山爆發等)直接獲取影像。

2)低成本獲取數據。無人機遙感系統的購置、運行成本都大大低于衛星和載人飛機,其對場地和人員的技術要求也比載人飛機低,且日常維護簡單,使遙感數據的獲取成本大大降低。

3)大面積觀測。無人機觀測的面積和多個因素相關,例如相機、需求的分辨率、飛行高度、飛行時間。以下是在250px的分辨率下,不同傳感器的飛行高度以及單張照片的覆蓋面積。

ABUIABAEGAAgy-jf0wUo_OemsAEwwAQ45wE.png


4)復雜區域觀測。對于一些復雜區域例如河流、灘涂等常規測繪工具難以進入的區域,無人機測繪具有巨大優勢。

5)分辨率高、多角度。低空多角度拍攝,直接獲取地面紋理信息,有效避免衛星遙感和普通航空攝影測量建筑物遮擋問題。空間分辨率能達到分米甚至厘米級,可用于構建精確的數字模型和三維立體景觀圖。

6)成果豐富。無人機航空攝影測量系統能夠提供豐富的測量成果,如點云、DEM、DSM、DOM,甚至三維模型。

ABUIABAEGAAg6fjf0wUo1YabGzDuAziPAw.png

河流沿岸的排污企業


    排污口將正射影像導入到谷歌地球,可以清晰地看出,無人機獲取的正射影像跟原谷歌影像完美“擬合”,這樣能查看排污口在地球上的絕對位置,方便工作人員實地查找。

ABUIABAEGAAghvnf0wUo6_-UqAIwqQQ4owI.png



排污口在地球上的絕對位置

     無人機的測繪系統有很多的優勢,其中就包括實時性、低成本、響應快、靈活度高等特點。與普通的航空遙感相比,無人機有很多的優勢,它可以在低空取得光學圖像、地址地形圖像,這一點有著其他測繪和監測方式不能取代的作用。無人機技術也逐漸的應用到水利工程的建設之中,無人機有利于提高水利工程的設計水平以及設計質量,還可以促進水利工程的健康發展。水利工程在人們的生活中發揮著重要的作用,提高水利工程建設的質量,可以提高人們的生活質量。本方案就無人機在水利工程中的應用進行了詳細的探討。我們用事實說話:無人機用于水利監測的技術已經比較成熟,主要有水利工程監測、洪澇災害監測、干旱缺水監測、水環境污染監測、河床河道監測、內陸湖泊及水庫監測和農田灌溉監測等。


2.1 無人機用于水污染監測

    江蘇無錫太湖水面藍藻大面積暴發,嚴重污染了無錫自來水水源,對無錫人民的飲用水安全構成巨大威脅。為了對藍藻漫延情況進行全方位掌握,國家氣象總局使用無人機對太湖敏感地區的一定區域范圍進行連續空中拍照,為下一步如何整治太湖藍藻取得了重要的參考資料。

    吉林市永吉縣經濟開發區的新亞強生物化工有限公司和吉林眾鑫集團庫房被沖毀致使庫中存放的原料桶和空桶,經溫德河進入松花江。吉林環保廳在化工桶沖出的當晚連夜制定了無人機應急監測方案,在松花江哈爾濱段上游的肇源、二松口、朱順屯三個監測站,將手工監測和自動站監測結合,監測相關數據,使無人機遙感對治理河道安全保障、清污治理提供了有力的決策結果。

2.2 無人機用于洪澇災害監測

    2012年,我國洪澇臺風災害頻發,長江和黃河上游干流分別出現 5 次和 4 次洪峰,三 峽水庫迎來建庫以來最大洪水,6 個強臺風或臺風在一個月內集中登陸。我國必須進一步鞏 固和完善防洪保安體系,從整體上提高抗御洪澇災害的能力和水平,無人機在洪澇災害監測 中起到了關鍵的作用。比如在 2012 年 6 月中旬,臺灣行政部門利用無人機對災區進行監視。 據當地媒體報道,無人機被派往因暴雨發生洪災的地區進行災情監測,并且把實時情況下搜 集的資料迅速傳往臺灣的救援隊總部,從而使得有可能對險情惡化地區采取應急措施。

2.3 無人機用于江湖及河道監測

     無人機以及搭載的遙感數據采集、接收和處理等軟硬件,通過虛擬現實、地理信息系統、遙感等技術手段的集成應用,可以對湖泊水庫,河流河道的有關信息進行快速獲取,為水利部門及環保部門提供方便、快捷、多角度的監控信息。

2.4 無人機用于冰凌應急監測

     我國黃河流域每年都要遭受冰凌的危害,這是由于黃河流經內蒙古河段,在春季河流融冰時,上游溶解的冰塊流動到仍然冰封的下游河段,形成冰壩,河水壅塞,抬高水位,形成凌汛。目前,我國排除凌汛的方法主要是利用空軍轟炸機,用重型炸彈對黃河凌汛地段阻塞河道的冰壩進行破除。由于轟炸后的河段冰層大面積破裂,河道水流迅速加快,利用人工上冰探查炸彈落點十分危險。為了及時、準確地掌握黃河內蒙古段凌情、冰壩位置和轟炸效果,采用無人機進行應急監測,可以為排除黃河凌汛險情提供技術支持。無人機可以迅速發現或更新凌汛險情及堤防病害的發生、發展和變化情況等優點。如在 2011 年 3 月份,無人機在 三湖河口至昭君墳河段上空的一次飛行中,獲取了數百張高新影像。

2.5 無人機用于堰塞湖等應急監測

    1933 年疊溪大地震時發生了堰塞湖潰決,當時的灌縣(現在的都江堰市)兩岸建筑全部 毀壞,死亡5000人左右。在2008年的“5·12”大地震,造成了眾多山體滑坡、河道堵塞,形成了多個堰塞湖,如同多個定時炸彈,時刻危及人民的生命安全。

    堰塞湖大多發生在交通困難的地區,給人們進行監測帶來了許多不便。由于無人機具有機動快速、使用成本低、維護操 作簡單等技術特點,可對堰塞湖的分布狀況與動態變化等情況進行監測,為救援、及時消除隱患提供了第一手的信息和科學決策依據。比如在 2008 年 5 月 17 日,無人機對汶川地震后ft體滑坡、崩塌等導致的堰塞湖進行了拍攝。

3.未來智能無人機方案介紹

3.1 項目實施方法:

     在 2016年,我公司運用M600對遼寧省阜新市的水利項目做了航拍,阜新市的河道要求滿足大比例尺、高精度、生成質量報告、支持多種文件格式輸出等。均可以得到滿足。


ABUIABAEGAAgoPnf0wUorPPg3AEw9AQ4kQM.png

     首先我們要確定測區的范圍,然后制定航拍的任務;要確定當天的天氣狀況,無人機航拍,氣象條件的好壞是前提,出發航拍之前,要掌握當日天氣情況,并觀察云層厚度、光照和空氣能見度;到現場后要測定現場的風速,M600無人機可抗 6 級風速,適應溫度在零下 20°C~60°C 之間;選擇場地架設電臺,起飛點通常事先進行考察,要求現場比較平坦,無電線,高層建筑等,并提前確定好航拍架次及順序;現階段大多數無人機都使用電臺的方式進行無人機與地面站的數據交換,M600的高頻電臺可進行長達 5公里的超長距離監控,保證飛機安全高效運作;姿態角度調整磁偏角校準,對于距離上一次起飛地點超過200km 的起飛地點,需對飛機姿態、角度進行調整,以確保飛機準確通訊。無人機都配備電子羅盤,磁校準等設備來確保飛機在飛行過程中的自我姿態控制,由于各地地磁情況不一,M600自帶校準系統用來應對各地不同地磁情況對無人機的干擾以及安全隱患;無人機放置彈射架,安裝時需檢查無人機各部件是否連接緊密,彈射架供電接線是否正確連接,電力充足;手動遙控測試,將飛行模式調至手動遙控飛行狀態,測試機頭、機身、尾翼是否能按指令操作。手動遙控模式主要用于無人機起飛和降落時遇特殊情況時的應急處理;起飛前準備,起飛前要檢查進行航拍相機與飛控系統是否連接,降落傘包處于待命狀態,與風向平行、無人員車輛走動等;無人機起飛,各項準備工作完畢后,就可以起飛了。這時,操作手應持手動操作桿待命,觀察現場狀況,根據需要隨時手動調整飛機姿態及飛行高度;飛行監測,這個過程主要做三個工作:①對航高、航速、飛行軌 跡的監測;②對發動機轉速和空速、地速進行監控;③隨時檢查照片拍攝數量; 無人機降落,無人機按設定路線飛行航拍完畢后,降落在指定地點。手動遙控操作手到指定地點待命,在降落現場突發大風、人員走動等情況時及時調整降落地點;數據導出檢查,降落后,對照片數據及飛機整體進行檢查評估,結合貼線率和姿態角判斷是否復飛,繼續完成附近區域的航拍任務或轉場,理論上一個起降點的飛行控制范圍為 300 平方公里。

3.2 項目取得的成果:

針對阜新的基本信息我們可以從下面 Pix4d 生成的質量報告的總結中得到。

ABUIABAEGAAgu-nf0wUo5ObFqAcwrAU4pQE.png

ABUIABAEGAAgwvnf0wUooNOZ3wQwrwU47AI.png

ABUIABAEGAAgyfnf0wUogOGoyAYwtgU40QM.png


    無人機針對相應的問題能做無人機的二次開發,以滿足不同的需求。無人機測繪可以為站址的選擇提供更加詳細的基礎資料和清晰的影像資料,可以提高規劃的效率,在某種程度上也起到了保護國家財產的作用,無人機在水利的維護和巡查方面也有其強大的優勢。如下圖是對阜新市河道航拍后以及經 Pix4d處理后得到的總體瀏覽圖,我們可以清晰的看到河道的流經路線和準確的地理信息位置。

ABUIABAEGAAg3Pnf0wUogNnTCjDtAzjWBg.png

ABUIABAEGAAg5fnf0wUo2tSRAzCqBTimBA.png

4.無人機軟硬件產品介紹(硬件:M600 pro及軍工級地面站;軟件:pix4d)

晉ICP備16001465號-1 ? 2017-2018 山西昊天視界航空科技有限公司 版權所有

秒速时时网