浅谈无人机在水环境监测工作的应用前景

刘美玲 罗克菊 汪 晶 吴渝嘉

（1重庆市北碚区生态环境监测站 2重庆市生态环境监测中心 重庆 400700）

引言

环境监测是环境保护的基础工作，是环境管理的“顶梁柱”。环境监测数据是环境监测工作的生命线，是客观评价环境质量状况，反映污染治理成效，实施环境管理与决策的基本依据。随着我国对环保工作越来越重视，对监测数据高质量要求，环保对先进技术的需求越来越迫切。

1 水环境监测工作的现状

目前，我国绝大多数地区在水环境监测工作中主要还是依靠传统的人工监测，河流、湖泊和水库等水环境监测主要利用船只进行水样采集。在实际监测工作中人工监测存在一定不足，一是按照监测采样工作要求，河流需采集左中右三个断面水质，采集后需静置0.5小时再进行样品保存，整个采样过程耗时长，成本高；二是船只大多使用柴油作为燃料，在使用过程中会产生有毒物质；三是部分河流水流湍急，采样工作存在安全隐患。

2 无人机的作用

2.1 无人机应用在各领域

无人机最早被设计应用于代替人类完成高强度高风险的工作并提高工作效率，在各领域发展的非常迅速。在军事领域，无人机多用于执行很多危险系数高、环境苛刻的任务，具有打击精确度高、操作灵活性强、能够大幅度减少人员伤亡等优势；在消防抗灾领域，无人机在高空中搭配高精度摄像头电子眼，可以快速观察和判断险情位置、救援位置；在摄影拍摄领域，无人机用于航拍有着独特视角，能够捕捉全景画面。在电力巡检方面，电力巡检职业是无人机职业应用成熟度较高的职业，无人机电力巡检指用无人机携带摄像头、红外线传感器等设备，查看高效输电线是否有接触不良、漏电、过热或存在树障、大型机械施工等外力损坏危险。在农林植保方面，无人机经过地上遥控或GPS飞控完结喷洒作业，可喷洒药剂、种子、粉剂等。研讨显现，农用无人机可以节省90%的用水量和30%-50%的农药用量，且功率是人工的40至60倍，且比拖拉机也要高5倍。一架载荷8-10公斤农药的小型无人机每分钟就可完结1亩的喷洒作业。

2.2 无人机在水环境监测工作的优势

环保领域的无人机应用属于新技术，但其以高效率低成本的优势，发展非常迅速，目前主要用于环境应急和简单的大气环境指标监测等。由于内陆水体环境复杂、水域面积相对小且污染类型多样，对数据精度要求较高，无人机在水环境监测工作具有广阔的应用前景，具有以下优势：

（1）有利于提高监测人员的安全性。运用无人机采样，监测人员不必乘船去往各采样点位，只需要在岸边操作无人机便可以完成水样采集，风险小且效率高。

（2）有利于提升监测工作质量。有些河流河床低，沿岸淤泥沉积，监测人员无法准确采集水样，运用无人机采样便可以达到并采集水样，确保了监测数据的完整性、准确性、可比性和代表性。

（3）有利于提高工作效率。无人机采样方便布置，能够克服大部分地形因素的干扰，几乎直线达到监测点位，且采集水样后可以在岸边静置水样，大幅度缩短采样工作时间。

（4）有利于降低工作成本。湖泊、河流和水库等水环境监测工作需要配备或租借船只，一个断面基本耗时2-3个小时，燃料消耗大，整个采样工作成本较高。与之相比，无人机性价比高，且可以重复使用。

（5）有利于避免再次环境污染。采样船大部分使用柴油为燃料，柴油燃烧后产生二氧化碳、各种烃类等有毒物质，造成空气污染。如柴油泄露会造成水面油类污染等。无人机使用清洁能源电能，在水环境监测工作中不会造成再次环境污染。

3 无人机在水环境监测工作的应用前景

水是生命之源，在人类的生存和发展中起着不可代替的重要作用。随着经济的高速发展，伴随着水污染和水破坏问题的出现。如何更好通过水环境监测发现水环境中污染物浓度的迁移变化、时空分布，沿岸企业对水环境的污染程度等，对开展环境保护工作起着基础性作用。

无人机具有低成本、低损耗、可重复使用且危险小等诸多优势，可有效解决河流、湖泊和水库等水环境监测问题。无人机在水环境监测工作应用，可以为环境监测提供有力帮助，切实提高环境监测质量，从而让环境监测工作更有价值和意义。

结语

在水环境监测工作中利用先进、科学有效的监测技术至关重要。无人机技术的引进，有利于提高水环境监测工作的效率和质量，提供完整、准确的监测数据，进而提升环境监测工作质量，为及时、科学、合理制定环境保护方案提供有利的数据支撑，从而更加有效的保护好我国的水资源。因此无人机在水环境监测工作的应用，必将带来巨大且积极的变化，具体广阔的应用前景。