浅谈无人机技术在气象服务中的作用

章文鑫 陈阳 林伊文

摘 要：本文结合目前在工作中已使用无人机进行气象服务的地方与目前国内外其他使用无人机进行的气象服务进行研究探讨，分析得出目前无人机可广泛应用于气象防灾减灾、新媒体气象服务、农业气象及低空气象要素探测。

关键词：无人机;4g单兵;气象服务;新媒体;农业气象

1 利用4g单兵技术实时传输无人机航拍画面，为气象防灾减灾做贡献

目前肇庆市气象局共有无人机3台，本文以大疆悟一无人机为例，研究其在气象服务中应用。

我们采用安徽创世科技股份有限公司手持式4G安卓智能终端CR1012P系列（图1），配有三防设计、安卓操作系统、ARM真四/八核1.8GHz/2.0GHz处理器、内置外接双高清视频源、4英寸高亮度显示屏及大容量电池。由4g信号将无人机拍摄现场画面和设备运行数据图片实时传到监控监管中心，后台通过客户端即可查看实时视频并于现场互动。可供领导远程决策，市县远程信息互通，统一协调指挥（图2）。

此系统操作方便，只需将手持式安卓智能终端连接到无人机遥控器，由飞手根据领导需要选择飞行航线。指挥控制系统只需打开控制软件，输入相应账号密码即可实时获取无人机飞行拍摄画面。无人机可航拍我们无法到达的危险地带，利用4g单兵传输技术，将受灾情况实时传输到指挥区，为领导决策、气象防灾减灾提供第一手资料。

2 航拍技术运用于新媒体，使得气象服务更加抓人眼球

近年来无人机技术不断成熟，无人机航拍在新媒体得到广泛应用。如西安2018年5月1日动用1374台无人机表演，尽管因技术原因，表演出现些许误差，画面效果差强人意，但别具一格的表演方式为广大观众展示了一个古老积淀与现代科技融合辉映的四方之城，为西安这座古城带来无穷的旅游资源，2018年“五一”假期西安市共接待游客1014.56万人次，同比增长69.05%，旅游业总收入45.05亿元，同比增长139.12%。

在气象服务中无人机也能取得事半功倍效果。分析“肇庆天气”官方微博数据得出，2018年共发布原创视频381个，其中每天天气预报节目平均点赞2.7个，其他12个原创视频平均点赞32.5个，而4个无人机航拍画面平均点赞量达65.3个，远超过其他原创视频。

2018年“气象小编带你看省运”网络直播中，由于第一次直播，正式直播前预留20分钟左右热场，热场视频选取肇庆市电视台对于新区体育馆夜景航拍视频及我们在直播前制作的关于省运会的带有无人机航拍画面的短视频、vlog，效果非常好，不少人在微博下方留言“航拍好炫酷，好期待这次直播”，为我们留下了观众，并为第一次直播争取到难能可贵的准备时间。随后资料显示，此次直播反响强烈，该条直播微博点赞、评论、转发均刷新“肇庆天气”记录，微博累计阅读24.2万次，观看人数5万人次。可见在新媒体时代，普通文字图片视频对公众已经没有吸引力，只有与时俱进，多制作诸如无人机航拍视频、气象短视频、vlog等进行气象科普宣传，才能吸引粉丝、留住粉丝。

3 无人机在农业气象服務的应用

无人机可运用遥感手段，监测农作物生长和环境情况;可在作物上空抽样，再经过高光谱图像分析，详细分析农作物病害。另外通过无人机进行植保作业，与传统人工喷洒农药相比，无人机更加高效安全、操作便捷、环保。相关资料显示，无人机喷洒农药可节水90%，省药30%，对土壤、水质污染降低60%，大大节约成本[1]。但无人机载量小，飞行时间不够长，提高无人机载量及飞行持续时间成为无人机研究的重点方向。

4 低空气象要素探测，提高短时临近天气预报准确率和时效性

以前我们通过释放气象气球观测大气层温度、湿度、气压、风力风向，成本低、无动力升高。现代气象观测方式如测风雷达、分廓线雷达、激光雷达、风云卫星等，大大提高了气象预报准确率[2]。然而低空气象要素观测目前仍是空白，致短时临近预报准确率不精确。

最近几年，国内开始关注低空气象服务，开始尝试改造和使用无人机进行气象现象观测[3]。气象预报进步主要取决于空间范围拓展，时间分辨率和空间分辨率的提高。像雷雨大风、暴雨、冰雹等小尺度天气系统的强对流天气，对人们生活生产影响较大，通过无人机进行低空区域内温度、湿度、气压、风向风速等要素观测，可有效、精准、快速掌握低空天气要素，对预报员短时临近预报和提高预报准确率有着重要作用。

5 结论

（1）利用4g单兵传输技术，结合无人机航拍，可将灾情实况实时传输到领导手中，供领导决策使用，对气象防灾减灾有巨大作用。

（2）无人机航拍制作的短视频、推文相比于传统图文视频，更能抓人眼球，对气象科普宣传有着积极推动作用。

（3）无人机运用遥感手段，结合高光谱图像可对大片农作物生长及病害监控分析。

（4）无人机搭载微型自动气象站，可在低空进行气象要素观测并实时监控，提高局部小气候短时临近预报准确率。

参考文献：

[1]郭琪，童庆祥.无人机在气象监测中的应用[J].广东气象，2016（6）.

[2]梁慎青，石小英，梁苑苑，等.广东省气象信息实时监视系统的开发及应用[J].广东气象，2009（1）.

[3]吴健君，劳钊明，余文静，等.微型无人机三维重建系统在气象灾情调查中的应用[J].广东气象，2018（2）.

作者简介：章文鑫（1993-），男，江苏姜堰人，本科，助理工程师，从事专业气象服务工作。