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无人机遥感技术在生态环境影响评价中的应用分析

2019-10-18钟洁玲

环境与发展 2019年8期
关键词:遥感技术无人机应用

摘要:无人机遥感技术是一种新兴的技术,随着相关技术和研究的不断发展,无人机的应用范围越来越广。本文从生态环境影响评价现状入手,分析无人机遥感技术的特点,探讨其在生态环境影响评价中的应用,以期为提高我国环评工作技术水平提供一些参考。

关键词:无人机;遥感技术;生态环境影响评价;应用

中图分类号:X820.3 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)08-00-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.009

Application analysis of UAV remote sensing technology in ecological environmental impact assessment

Zhong Jieling

(Guizhou Zhucheng Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Guiyang Guizhou 550081,China)

Abstract:UAV remote sensing technology is an emerging technology.With the continuous development of related technologies and research,the application range of drones is more and more extensive.This paper starts with the status quo of eco-environmental impact assessment,analyzes the characteristics of UAV remote sensing technology,discusses its application in eco-environmental impact assessment,and provides some references for improving the technical level of EIA work in China.

Key words:Drone; Remote sensing technology;Ecological environmental impact assessment;Application

國家环保部于2009年启动了重点生态功能区环境质量考核评价工作,在启动至今的10年中已经逐步建立了一套“天—空—地”一体化的监测与评估体系,其中的“空”就是指无人机低空遥感监测,无人机遥感技术可以有效弥补卫星遥感监测不灵活、成本高的不足。无人机遥感技术因其成像精度高、实时影像传输、操作灵便等优点,受到生态环境影响评价领域的重视,与可见光与热红外技术搭配可以有效监测污染源,分析研究区域内的点源、面源和内源,为生态环境影响评价工作质量提升提供了重要的推动作用。

1 我国生态环境影响评价现状

我国的生态环境影响评价主要面向环境污染展开,并未将整个生态环境的完整性、平衡性提到应有的高度,这种缺少整体观念的环境影响评价工作在过去一段时间内取得了一定的效果,但与生态环境的实际需要存在的差距并不能被轻易忽略,甚至可以说近年来频繁发生的雾霾天、水土流失等灾害实质上都是完整性被破坏的产物。传统生态环境影响评价中以定性描述为主,少有定量化指标。以环境污染问题为主,少有针对生态环境完整性的评价和观测,这在一定程度上限制了我国生态环境影响评价的发展。针对这种问题,我国的应对策略是在各地兴建环境监测站点,通过实时监测提高对监测区域内的生态资源、生态环境状况的掌握程度,进而开展相应的污染源控制、污染物净化、系统完整性提升等工作,提高我国生态环境质量;积极发展遥感技术,弥补传统生态系统环境评估手段的不足及卫星遥感的高成本、不灵活问题,提高监测的广度和深度,提高生态环境影响评价技术水平,提高环境基础数据资料的实时性、可靠性和精确性。

2 无人机遥感技术

无人机遥感技术是无人机技术、遥测遥控技术、传感技术、GPS定位技术、计算机技术的融合产物,是科学技术发展下的新型交叉性技术。应用无人机进行遥感遥测相较于传统飞机航拍具有成本低、对于起飞降落场地要求低、机动灵活等优势,相较于常规卫星遥感具有高分辨率、高实时性、高灵活性、低成本等优势,是我国遥感领域新的工具和手段。目前,由于环境污染问题、生态环境完整性问题在全球范围内的普遍存在,世界各国纷纷将视线聚集在无人机领域,无人机遥感、低空测量已经成为该领域具有必然趋势的高新技术,我国需要抓住无人机技术研发的机会,提高我国在遥感、测量领域的能力。

无人机遥感技术主要应用在低速无人机上,将低速无人机作为空中平台,通过搭载遥感传感器来实现不同要求的遥感、测量,例如:CCD 数码相机、红外扫描仪、多光谱成像仪等,获取影像信息后通过数据链路系统传送至地面接收设备,或暂时保存在传感器内部,待无人机返回地面后进行传输。工作人员只需要在地面即可通过无人机获取广阔范围内、一定高度内的生态环境数据信息,待计算机处理后就可得到需要的遥感影像,用于后续研究工作。

3 无人机遥感技术在生态环境影响评价中的应用

生态环境影响评价不应是简单的大气污染、水污染测评,生态环境是一个复杂的、联系紧密的整体,其具有一定的承载能力;也因为生态环境中的每一个要素都很重要,将其中一环破坏掉就会导致整个生态系统的崩溃,因此,生态环境也是脆弱的。我国传统的环境影响评价已经无法满足当下生态环境治理和保护的需求,也无法满足人们对优质生活环境的要求和期望,必须进行改变。目前看来,在生态环境影响评价上走在前列的是美国,他们以生态系统为研究对象,主要研究人类活动对生态环境的影响,从而评价出此项人类活动的去留和改善方向,时刻监视生态环境的变化,尽量从整体、全局的角度进行评估和评价。在如此的市场环境下,无人机遥感技术所具有的应用前景是十分广阔的。

3.1 道路建设工程对生态环境影响的评价

随着经济的不断发展,交通是偏远地区对外发展的主要途径,因此我国的铁路或公路建设项目需要建设的里程数越来越长,且近些年来铁路、公路的建设地往往是较少被人类活动所影响的区域,这些区域地形地貌复杂,生态系统脆弱,道路建设施工必然对原有生态系统造成分割影响。承载能力较高的区域生态环境能夠在少量人为活动后逐步自我恢复,而承载能力较低的区域生态环境很有可能因为人类的活动而逐步消亡,导致濒危动植物进一步走向灭亡。例如:世界上海拔最高、路线最长的青藏铁路,在铁路建设过程中如何保障藏羚羊等野生动物的生存环境,如何保护高寒湿地,如何保护当地脆弱的植被生态环境都是青藏铁路修建的难题。青藏铁路公司在冻土区建立了长期监测站,无人机遥感技术是监测站中重要的技术手段之一,用于观察植被在被占用土地周围生长状态,测量冻土区地温状态,监测水热环境相对稳定状态,遥感地下水位,在气象站、地温观测站中起到了不可忽视的作用。

3.2 水利相关工程对生态环境影响的评价

水利工程是我国重要的基础建设工程种类之一,尤其在降雨带明显南移的当下,水利工程无论在南方还是在北方都发挥了重要的调节作用,然而不可否认的是,水利工程建设和运行过程中经常会导致土地植被变化、土地盐渍化、上游水位抬升淹没湿地、降雨量增加等生态环境问题,引发一定区域内的环境气候变化,提高发生洪水的几率。水利工程对生态环境造成的这种影响和变化,在不具备整体性的评价时无法有效判断其价值和损失,无法有效进行规避和优化,限制了我国水利工程建设的发展。无人机遥感技术应用于植被覆盖度、坡度信息、土壤侵蚀程度等方面时,可以帮助政府相关部门正确评价水利工程,并实时监控水利工程影响范围内的水土流失状况,及时对水土流失问题进行改善和弥补,保证生态环境稳定,保证水利工程的正常运行。

3.3 矿产、石油开发工程对生态环境影响和评价

矿产、石油开发工程是一种对生态环境影响较大的人类活动,对自然界造成了强烈的影响和改造,矿产、石油的开采通常会导致地表沉陷、地下水位下降、地表水、地下水、土壤等受到污染,导致开采区内和周围的自然景观受到不可逆的破坏,这种人类活动的破坏面积非常巨大。例如:自2016年开始,吉林松原地区频繁发生地震,究其原因与当地石油开采工程关系巨大,根据探勘可知松原地区地下空洞率较高,若不能进行有效填充,地震发生频率仍然较高。无人机遥感技术应用在矿产、石油开发工程的环境影响评价中作用巨大,可以通过空间遥感获取开采区内及周边地形地貌和植被分布信息,客观评价矿产、石油开发对地形地貌和植被的影响,可以通过低空摄影测量帮助环评人员掌握开采区内及周边土壤、河流受污染情况,辅助环评人员制定污染防治措施,有利于开采区内及周边地区污染问题的控制和生态环境的恢复,提高矿产、石油丰富地区的可持续发展能力。

4 结束语

随着科学技术的不断发展,无人机遥感技术得到越来越多高新科技的加持,开始逐渐走向完善和成熟,在生态环境影响评价等实践领域内的应用前景越来越广阔。无人机遥感技术是生态环境影响评价走向完整性、全面性、系统性的重要工具,无人机通过搭载传感器有效提升对生态环境的测量质量和清晰度,通过建立数据传输信号通道实现无人机与地面接收设备画面同传,提高了生态环境观测质量,降低了生态环境测评成本,有助于环评人员构建区域内生态系统,全面分析人类活动对于生态环境的干涉和影响,有助于科学技术定向优化,有助于保护我们的生态环境。

参考文献

[1]王晓臣,朱京海,梁婷,问鼎.无人机遥感技术在生态环境影响评价中的应用研究[J].环境影响评价,2015,37(02):70-73.

[2]骆开谋,叶露.无人机遥感技术及其在环境保护领域中的应用[J].安徽农业科学,2017,45(02):211-212.

[3]肖武,胡振琪,张建勇,赵艳玲,杨坤.无人机遥感在矿区监测与土地复垦中的应用前景[J].中国矿业,2017,26(06):71-78.

[4]李京荣.环境遥感技术在县域生态环境质量考核工作中的应用[J].环境保护,2014,42(12):19-20.

收稿日期:2019-03-25

作者简介:钟洁玲(1989-),女,汉族,本科学历,助理工程师,研究方向为环境工程。

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