无人机在环境监测的应用
近年来，随着国民经济的快速发展，环境压力越来越大，生态环境保护压力与日俱增。目前的环境问题主要表现在三个方面：
第一是在灾害监测、森林资源调查、土壤生态环境方面的保护。由于涉及的区域较广，传统的方法常为采用人工定期巡查的方式，这就意味着不能及时的发现出现的隐患。
第二是由于工业排放，包括固废等所造成的水资源环境保护。在工业经济较发达的地区，工业排放大都不符合排放标准，这些工业排放所携带独特颜色与气味，轻则会引起人们感官上的不快，重则会导致水中的悬浮物堵塞从而造成海洋中水生物的窒息死亡，长时间的随着水流的迁移会进一步的影响人体健康。
第三是在城市发展中导致的大气环境保护。尤其是在经济较为发达的地区，空气质量较差已经严重影响了人们的正常生活。
环境监测作为环境保护与无人治理工作的首要前提，更是成为其不可或缺的组成部分，在环保治理工作中发挥着重要的技术支撑作用。在日益严峻的环境管理形势下，很多传统的环境监测技术的局限性已经暴露出来，同时也难以达到环保部门越来越高的监测需求。环保部、国家发改委、财政部《关于印发国家环境监管能力建设“十二五”规划的通知》文件中明确提出“配备无人机等遥感设备，建立无人机环境监测运行体系，逐步形成无人机环境遥感运行网络，对环境敏感区域、事故易发区等实施监控”。
无人机河道巡检传统与无人机监测对比
传统的人工监测手段对环境保护或者地面监测的技术手段比较有限，通常采用点监测的方式来估算整个区域的环境质量情况，具有一定的局限性和片面性。且有些区域往往地理位置较偏、面积较大，为传统人工监测带来更多的障碍，并且不能实时动态的反映出环境的质量，另外在时空上也有很大的缺陷。
而无人机技术无人机遥感系统具有视域广、及时连续的特点，可迅速查明环境现状,可以有效地规避掉此类风险，无人机能通过航拍模式获得的污染事故周边图像可以清晰的看出主要的地形区域以及重要的工业企业的平面布局，并且可以根据拍摄的高分辨率数字影像图，重点分析工业企业的厂区布局情况、主要污染源周边的地理情况，确定主要环境保护区的位置、流域和周边污染源分布情况。更能够在生态保护区受到人为破坏时，及时追踪破坏者的情况。
目前我国工业级无人机已经可以实现全自主飞行，通过搭载各类环境传感器形成环保监测系统和解决方案，并可以将监测数据实时回传。无人机环境监测主要目标在于加强大气、水质环境质量现场监测、生态保护红线区监控技术手段，同时在必要时对生态环境执法和应急工作给予支撑。
生态环境部卫星中心在全国范围内已进行40多次涉及无人机环境监测方面的应用。无人机飞行面积达到5000多平方公里，逐步开展了国家重点生态功能区无人机抽查；广西大米草生态环境遥感监测；辽东湾溢油环境监测；江苏太湖、安徽巢湖环境监测；张家口矿库监测等各项重大环保项目，可为环境管理提供技术支持。
在实际使用情况中，
无人机环境监测有哪些优势？
无人机操作方便、易于转场，其起飞降落公路或其他较开阔的地面受场地限制较小。无人机采用自主和地面遥控作业方式，可进入高危地区开展工作，回避了飞行人员和地面人员的安全风险。无人机还可以代替工作人员进行高危或者不宜进入的地区进行作业，保障工作人员的人身安全。
航线规划
相比传统的环境监测通常采用检测的方式来估算整个区域的环境质量情况，具有一定的局限性和片面性。无人机监测具有视域广、及时连续的特点，可迅速查明环境现状。无人机不仅可以在无人操作的情况下实现全自主方式飞行，而且对于待测区域进行可以实时的路径优化。可实现大区域、长航时及定点、定区域监测。
无人机除可进行环境污染状况监测外，还可以对PM10、PM2.5、SO²、NO²、CO、O³等大气项目进行数值检测，通过对大气数值的分析，得出污染源。同时，无人机监测系统还在环境应急突发事件中，可克服交通不利、情况危险等不利因素，快速赶到污染事故所在区域，立即查看污染物排放情况和周围环境敏感点分布情况并对采集的数据进行预处理。
【对比前】航拍废气治理设施 【对比后】遥感检测废气治理设施运行情况
无人机的运行成本都大大低于卫星和载人飞机，其对场地购置和人员的技术要求也比载人飞机低，且日常维护简单，使数据的获取成本大大降低。无人机由于飞行高度低，可获取的影像拥有较高的图像分辨率，从而可以使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。
无人机在生态环境中的监测应用。在生态环境保护方面主要体现在灾害监测、森林资源调查、土壤生态环境等方面。通过无人机搭载的任务载荷进行图像获取，并配合监控软件以及地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等技术对所获取的图像数据进行处理分析，从而实现生态环境高效准确监测。
【案例】2021年11月初，温州市生态环境局苍南分局组织执法人员对苍南桥墩镇、营溪镇重点环境监管单位进行巡查。每到一处，执法人员都兵分两组，一组“地面部队”进行现场巡查，另一组“空中部队”利用无人机技术进行低空（50-100米）俯瞰。在当天的检查中，执法人员对桥墩水库一级饮用水源保护区、靠近一级保护区50米范围内的二级饮用水源保护区进行仔细排查，重点排查是否存在垂钓、垃圾堆放等情况的环境隐患点。现场均未发现垂钓等环境隐患点。
执法人员还利用无人机对营溪镇的一家养殖场进行检查。该养殖场因位于山塘上游，被群众多次举报。此前，该养殖场业主向执法人员承诺限期清空存栏生猪。经“空中部队”检查及“地面部队”核实，该养殖场确已清空存栏生猪，周边无污水外排情况，无生产迹象。（来源：快点温州）
无人机在水资源环境中的应用。由于水体环境较为复杂、水域面积较为分散且污染类型多样，对数据精度要求较高，传统方法中采用随机取点的方式进行监测已经无法适用，同时，水资源监测所涉及的人力资源设备较为繁杂，且效率较低。因此利用无人机所携带的任务载荷对水资源环境的监测尤为高效便捷。
无人机在大气环境中的监测应用。目前，大气污染是我国污染较为严重的领域之一，它已经严重地威胁了人民的生命和财产安全，利用高科技手段对环境灾害或者污染企业进行更有效的监控和预防已经迫在眉睫。传统的大气环境监测方法对监测人员的考验较大，存在着人身安全隐患。而利用无人机所搭载的任务载荷装备能够自动地完成作业，从而避免了人为因发生意外而造成伤亡的现象，同时也适合去完成一些夜间任务。
【案例】2021年十月，吉安生态环境局工作人员操控无人机对学海矿业有限公司的矿区内空气质量进行监测。“通过大量数据的分析，结合同步高空环境摄像结果，能够精准排查大气环境质量受影响的主要来源，实时掌控所监控区域的空气质量情况”现场工作人员介绍道。据悉，该无人机搭载了一个远程摄像机和多个气体监测探头，既能实时监控拍照取证，又能对该区域上空的PM2.5、PM10、二氧化硫、臭氧和挥发性有机物等多种大气污染物指标进行监测，并实时分析记录所监控区域的空气质量。无人机“上岗”弥补了传统监测手段的不足与局限，大幅提高了检测的精准化、智能水平化，为精准治理和精准施策提供有力的技术支撑，为进一步改善空气质量保驾护航。（来源：吉安县广播电视台）
利用无人机进行环境监测其实也包括很多内容，比如大气实时监测，大气采样，水质采样，蓝绿藻、水华监测等。
河水取样
综上所述，在当代的时代背景下，环境管理工作是当前社会发展的重要内容。无人机可以被应用在环境监测领域中，为人们提供优质的服务。相比于传统的监测技术，其技术与理念更具有价值，精准性、高效性及经济性更为明显。以此提高各个领域环境管理工作的质量和效率，实现人与自然的和谐发展，为人类提供更为健康的生存环境。
