浅析无人机在水环境监测工作中的应用
肖玲君
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肖玲君,. 浅析无人机在水环境监测工作中的应用[J]. 信息通信与技术,2023.4. DOI:10.12721/ccn.2023.157201.
摘要:
水环境监测是生态环境保护工作的重要一环,为客观评价水环境质量状况,环境管理及决策的实施提供依据。生态环境部印发《“十四五”生态环境监测规划》中要求建立完善现代化生态环境监测体系,强化“监测先行、监测灵敏、监测准确”,以更高标准保证监测数据“真、准、全、快、新”,面对更高要求,水环境监测对先进技术的需求越发迫切。然而,目前水环境监测工作存在劳动强度大、监测区域受限、数据收集慢、周期长、成本高等问题。无人机技术作为智能化、信息化的新技术,应用于水环境监测工作中,作为常规水环境监测及评估的积极补充,能够有效解决河流、湖库等水环境监测问题,进一步提高水环境监测质量与水平,同时更好的服务环境管理与监督。
关键词: 无人机水环境监测应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157201
基金资助:

引言

进入二十世纪以来,我国工业化进程迅速推进,伴随而来的还有一系列的污染问题。为了尽可能地减少污染对人们生活的影响,我国政府出台了一系列措施对排污企业进行管控,这在一定程度上减少了环境污染的情况。通过对水环境监测工作的深度分析,不难发现其中还存在一系列问题需要解决。只有建设完善的水环境监管体系,并尽可能地寻求社会公众的配合,水环境监管工作才能得到高水平的开展。

1、水环境监测概述

1.1地下水环境的监测

在开展对地下水环境的监测工作时,监测人员首先需要充分地分析监测地地下水的水质。对监测地有代表性的水井进行采样分析是被广泛应用在地下水环境监测工作中的一种方法,然而,这一方并非在任何情况下都适用。在遇到特殊情况时,有代表性的水井无法满足地下水环境监测工作的需求时,监测人员应依据相关标准和规范的要求,选取合适的监测点位开展监测工作。在具体的监测过程中,监测人员应根据相关标准和规范规定,确定感官性状和一般指标、微生物指标和毒理学指标等常规指标,不同地区可在常规指标的前提下,结合当地实际情况,补充选定非常规指标进行监测。除要对监测点位水质的常规指标和非常规指标进行分析外,监测人员还需对监测点位所在区域的水文特征进行监测和记录[1]

1.2地表水环境的监测

通常情况下,监测人员在对地表水环境进行监测时,会结合具体的监测项目和当地的具体状况对水质进行监测和调查。在实际工作过程中,监测人员首先需要对影响水质的常规因子进行分析,从一定程度上讲,通过对常规因子的分析可以帮助监测人员掌握监测地区的水环境基本质量。在此之后,监测人员便开展对污染因子的分析,通过这一方式,掌握监测地区的污染状况。在完成以上两种因子的分析之后,还需关注一类相对特殊的因子,不同地区由于地域、生产和生活方式不同,影响其水环境质量的特殊因子也不尽相同。监测地中存在许多因素都会对水环境采样监测工作产生一定程度的影响,监测人员在开展水环境监测工作时,必须首先开展对监测地水质和环境的调查工作。在开展地表水监测工作时,工作人员应分别在地表水的枯水期、丰水期及平水期进行地表水的取样,尽可能地保证监测工作的质量。除此之外,监测人员在开展水环境采样工作时,也需对水环境周围的客观因素进行充分分析,监测人员应尽可能地选择天气晴朗且风速平静的环境,并对环境条件进行必要的记录,尽可能地避免各项客观因素对水环境取样工作的影响。

2、无人机系统组成

无人机系统主要由无人机平台、飞行控制系统及机载遥感设备系统等部分组成。无人机平台作为监测的载体,主要有无人直升机、无人固定翼及无人飞艇三种平台。飞行控制系统主要负责飞行控制与管理,作为无人机的核心系统对其飞行性能至关重要,它一般分为机上和地面两部分,机上部分包括稳定姿态控制、飞行轨迹与导航控制、自主飞行控制等;地面部分包括实时影像的接收与显示及获取的影像数据处理终端等飞行过程的监控与显示、飞行定位、起降等操作指令系统等。机载遥感设备控制系统是由数字相机、单轴稳定平台、遥感设备控制系统等组成,同时还可根据应用领域需要,搭载诸如二氧化硫、臭氧等环境类或湿度、温度等气象类指标仪器[2]

3、无人机在水环境监测工作中的应用

3.1合理选择采样时间

不同时间进行采样会获得不同的采样结果,如果气候环境较为稳定,在方便的时候进行采样即可,如果气候环境不够稳定,需要合理选择采样时段,这是判断水质的整体情况的关键。技术人员采样前应提前了解当地的气候环境变化情况,如果出现沙尘、暴风或降雨等气候,应该在这些气候到来前半天的时间完成采样,如果想要判断气候因素对水质的影响,可以在这些气候消失后采样,通过对比前后样本判断气候对于水质的影响,如果只是想要了解正常情况下水质的变化情况,应选择稳定的天气进行采样,这样得出的采样结果具有一定的客观性。采样时应该对同一水体的不同区域以及不同深度的水进行取样,这样采样保障水质研究结果的准确度,因为区域内水质变化可能无法体现整个水系水质的变化情况,采样的结果必然出现一定的差异。合理选择采样时间对于整个采样工作的有序开展发挥着不可忽视的作用,结合不同的采样需求选择合理的采样时间能够消除气候环境变化对整个采样工作的影响,有效地保障了水质采样结果的准确性,消除了其他因素对采样误差造成影响[3]

3.2做好采样技术管理工作

强化采样技术管理工作非常关键,严格地控制采样技术对于采样结果准确性有着重要意义,采样过程中应该对技术人员进行严格要求。首先,要求技术人员将采样的位置标注,并要求其将各项采样流程和技术控制方法记录在采样日志中,如果样品质量出现问题能够及时追踪样品的来源,并对采样过程进行分析和判断,找出采样结果误差较大的因素。其次,应该做好现场管理工作,由专门的管理人员监督和管理技术人员,这种方法能够对技术人员形成良好的操作习惯,使其按照技术要求进行采样,减少采样技术操作失误。第三,做好技术培训工作,定期组织技术人员学习采样技术,掌握相关采样技术的要点,从而在采样过程中严控这些程序。采样管理工作的优化能够为采样工作人员提供更为详细的技术操作要求,使其更好地结合技术要求开展水质采样工作,避免采样结果与实际结果差异较大。技术管理工作的另一个优点是能够确保技术人员按照采样技术要求开展工作,如果整个采样过程都是按照技术要求有序开展,但检测结果出现较大偏差,在判断影响因素时可以将技术操作影响排除,有助于技术人员更快的分析出误差形成原因。

3.3调动居民参与,培养自律意识

水环境的治理不能单一的依靠相关工作人员,还需要积极调动居民,充分发挥居民参与水环境治理与水污染防控的积极性,将此项活动走向集体。发动居民对于污水排放处理的实际监督,有偿举报。水环境治理工作仅仅交由有关工作人员难免会有鞭长莫及的时候,通过居民这一庞大监督群体约束不良企业的违法违规污水排放行为,并定期开展关于污水的排放需要达到的基础及各阶段污水水体呈现状态等内容的培训,可以由街道或者社区积极组织成立巡河分队,进行黑臭水体的发现及治理工作的全过程、全方位参与。

结束语

总之,如何在城市的发展建设进程中加大力度进行城市水环境的治理及污染的有效防控,已经成为当前各大中小城市在城建工作中的重中之重。还需要通过以上具体措施付诸实践,加快促进城市水环境的治理与污染的防控,促进从根本上解决水环境破坏问题。

参考文献:

[1]萧浩鹏,彭海宇,黄华,刘丽娟.无人机技术在环境监测中的应用分析[J].科技资讯,2020,(32):57-58+144.

[2]陈涛.无人机在水环境监测中的应用探讨[J].当代化工研究,2020,(07):123-124.

[3]马文秀.试论无人机在水环境监测工作的应用前景[J].资源节约与环保,2020,(09):64.

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