无人机全景技术在环境应急监测中的应用研究

2021-12-30郑广韬卓毓科刘赛赛

科技创新与应用 2021年25期

郑广韬，方倩，卓毓科，刘赛赛

（浙江人欣检测研究院股份有限公司，浙江宁波315040）

在现阶段环境应急监测中，技术人员应制定科学高效的应对机制，克服当前环境监测工作中存在的问题，发挥无人机全景技术的优势，从而提高环境监测工作效率。通过无人机全景技术的应用，提高了环境监测人员的工作效率，为环境治理工作质量的提升起到了促进作用。

1 无人机全景技术概述

无人机全景技术主要是结合当前无人机技术，从而实现对监测周边图像信息的采集工作。尤其是如今计算机技术的应用已十分普遍，并且在现有软件设计中，借助图像建模与渲染技术，完成对无人机采集信息的获取工作，借助高效的显示引擎，可实现对无人机获取信息的三维虚拟场景搭建工作。

无人机全景技术具有较好的市场前景，并且该技术作为一种较为先进的技术手段，能够对无人机收集到的信息进行及时获取分析，使技术人员可以构建更为科学细致的应对措施。在环境应急监测工作中，有效降低了工作的复杂程度，实现对施工场景的高效部署。

2 无人机遥感系统

2.1 无人机遥感系统的概述

无人机是集多项技术于一身而演变来的产品，其中的技术包括：遥感传感器技术、飞行器技术、遥感应用技术、测控技术、GPS定位技术以及通讯科技等等。遥感技术由数据传输和数据处理组成。现代化社会不断发展和进步，遥感器也逐渐向数字化的方向发展，主体研究内容在精确度上，提高遥感传感器的精确度是当下无人机技术最为关注的重点。在数据处理方面需要加强实时监控功能的研究，这就需要提高数据处理技术，不断加强研究力度，逐步实现数据的实时监控。无论是在地面还是无人机上都要提高数据获取的速度、信息的准确度，只有不断提升无人机技术才能不断完善环境应急监测水平，更好地为保护环境工作提供服务。另外，通过无人机遥感技术多方向多方位地传输地理信息内容，相关工作人员利用遥感设备和计算机技术接收影像数据信息，及时了解动态，快速制定应急方案。

2.2 无人机设备的优势

无人机设备具有不受限于地形、空间等一系列自然环境，整体操作安全性能较高，人力物力的消耗较小，跟人工监测相比具有一定的优势。在传统的人工监测过程中，不仅浪费了资源还提高了整体的监测成本，后期得到的数据也未必准确；在应用了无人机进行监测后，整体的数据精确度更高，监测范围更广，一般不会受到各种外力因素的影响，整体的耗能较低，人工监测过程中出现的问题，无人机绝大部分都可以进行规避。而且还有无人机方便携带，不会给工作人员造成任何负担。无人机设备在工作的过程中具有自动化和智能化的特点，无需复杂的操作流程即可完成工作任务，在监测之前可以在无人机系统中直接设置流程，相关操作人员还可以根据自身需求，对无人机原有的设置进行更改和调整，确保数据的准确性，从而完善人工监测过程中会出现的纰漏。无人机的整体优势可以总结为低能耗、低成本、高覆盖、高精度，操作安全、实时性强，被广泛应用在各大领域。

3 无人机全景技术的应用流程

在环境应急监测工作中，各部门应该重视自身能力的提升，发挥自身重要作用，以便于技术人员使用无人机全景技术来完成图像的建模工作。

3.1 采集全景图像

无人机全景技术在应用中，技术人员需要重视图像的采集工作，通过对无人机的合理设置，能够保证采集影像数据的准确性。一般情况下，技术人员也非常重视对现有数据的处理，尽可能获得分辨率高的图像资料，从而满足不同用途的信息获取工作。目前，常见的无人机有三种，分为固定翼、大型旋翼以及小型旋翼。在使用阶段，不同种类的无人机使用场景不同，需要技术人员结合实际环境应急监测的需求，合理使用技术设备，从而完成各项工作。技术人员在操作过程中，结合无人机传输的数据，实现对工程施工的有效监测。

3.2 制作全景图像

技术人员通过对数据的收集与处理工作，制作成全景图像。无人机全景技术在使用中，能够发挥自身优势，提高整体投影的清晰度，确保现有图像之间能够平稳过渡，从而完成全景图像的制作工作。目前，现有摄像技术在拍摄监测周边环境图像时，往往会存在部分图像重叠的现象，为了进一步提高整体工作质量，技术人员应该加强对相同图像的特征分析识别，更加准确地完成全景图像制作工作，保证全景图像清晰完整，符合环境应急监测工作的需求。

3.3 浏览全景图像

全景图像浏览与传统图像浏览之间存在不同之处，浏览全景图像需要技术人员选择合适的全景图，从而更好地应用无人机全景技术提高环境应急监测工作质量。目前常见的全景图像包括柱面全景图像与球面全景图像，在实际应用中，技术人员需根据现场情况制定科学合理、符合用户需求的应对措施。一般情况下，技术人员会选择球面全景图象。全景图像中包括众多数据，为了尽可能提高整体监测质量，需要技术人员制定合适的应对机制，实现全方位监测，适应当前环境应急监测工作的需求。

4 概念性三维全景监测平台

突发性的环境监测工作，要根据实际情况做好应急工作。在突发环境事件的应急工作当中不能仅仅勘察事件的本身，要对整体事件的发生和一系列数据进行记录和分析，再根据多部门之间人员的配合，协调出最后的决策方案。三维全景监测平台可以使用B/S架构，用户通过浏览器进行数据浏览，通过系统内容查看现场的主要情况。因为数据的存储都在服务端口，所以对于平台的工作人员来说比较便利。监测平台的架构分为三个层次，分别是：表现层、业务层和数据层。数据层主要的工作内容就是对平台的整体数据进行整合并进行存储工作，是数据分析的一种体现形式，属于中心；平台的采集系统会定期自动收集监测数据，不断将监测数据发往数据资料库，不断整合全景图像信息的配置。用户根据自身需要给监测平台发送请求，监测平台根据请求内容给用户传送全景图像信息，提供完信息之后，会向数据层发送监测数据内容。全景画面会通过一定的方式将全景图像发送给用户，用户可以浏览画面并且完成监测任务，此内容就是表现层的内容，它是监测平台的一种最终体现，也是创建整个平台的最终目的。

三维全景监测平台的创建，能够提高员工的整体工作效率，在一定程度上将原有人工不能完成的任务，通过该平台的建设逐步实现，让环境应急监测工作更加高效。

5 提升无人机环境应急监测工作的长效策略

5.1 加强对现场数据的收集与处理工作

在环境应急监测处理过程中，技术人员应该发挥现代科学技术的巨大优势，借助无人机平台来实现对图像信息的获取，保证数据采集工作的真实性。并且各部门应该重视对现有数据的处理，正确使用无人机设备，对于测试区域的地质图像信息进行细致分析，从而采集到精确度较高的图像。当前环境监测中，各部门应该重视无人机技术的应用，从而提高整体工作的可操作性。目前，在环境地质信息采集工作中，技术人员应根据实际环境情况选择合适的无人机，并且调整无人机摄像装置的位置和设置，扫除视野中存在的盲点，以便于准确获取监测周边的图像资源。

在环境应急监测工作中，无人机全景图像获取的准确性与操作的便捷性对于整体工作质量提升起着重要作用。技术人员应重视自身能力的提升，保障环境数据收集工作的准确性，逐步提高整体工作的稳定性。

5.2 重视现有全景图像处理工作

在全景图像数据处理工作中，应该结合环境监测需求，不断提高环境监测工作质量，以便于高效地完成各项环境监测工作。全景图像处理的关键是保证图像的清晰度。在工作中，技术人员要制定合适的应急方案，克服数据处理工作中存在的不足，借助无人机全景技术的优势，将环境应急监测工作中采集到的数据进行科学高效处理，全面提升现有全景图象数据处理工作质量。通过对这些数据的处理，确保无人机获取的图像精确度、清晰度较高，能够满足环境监测的需求。

例如：在全景图像处理工作中，技术人员要注意对图像重叠部分的去除，可以通过球面全景图像来展示获取的数据，使无人机拍摄的图像数据转换成清晰、精确的全景图像，从而实现对周边地质信息的获取工作。

当前环境监测工作中，各部门应该按照现有工作的需求，采取合适的数据采集方法，尤其是在应急环境监测中，借助无人机全景技术这种先进便捷的技术，提高了图像获取的整体工作效率,呈现给技术人员更为精准的环境监测数据。

5.3 完成各项环境图像浏览工作

通过无人机全景技术的使用，技术人员可以通过图像的浏览，了解周边的地质信息，并且这种全景图能够更为细致地展现周边环境状况，便于工作人员理清工作思路，完成对周边地质信息的勘察，尤其是在一些突发性地质灾害发生后，技术人员借助全景图能够更为准确详细地了解到周边的地质环境现状，结合地质灾害应急工作需求，快速制定科学的应急处置方案。在应对突发事件状况时，无人机全景技术具有较高的应用价值，通过图像浏览不仅为环境应急监测提供了全景图像还为处置方案提供了准确数据。

近年来，无人机全景技术的应用为环保部门以及突发事故应急救援人员提供可靠的数据信息，不断完善我国环境应急监测工作内容和技术，提高应急监测工作水平，完善应急监测能力，逐步提升应急处置能力。

5.4 构建更为有效的监测平台

技术人员借助信息化技术，构建三维立体的全景监测平台，并要重视自身能力的提升，做好现有数据的分析处理工作，解决地质勘察中存在的问题。而且各部门应该制定科学高效的应对预案，逐步提高环境应急监测水平。为了构建更为有效的环境应急监测系统，工作人员一方面重视无人机的飞行控制工作，另一方面加大软件平台的实施工作，从不同层级完成数据的传输与处理工作。技术人员应重视对现有数据的采集与存储工作，便于将这些数据存储于数据库中，逐步完善现有管理体系，确保未经处理的原始数据能够得到妥善保存。在三维全景平台建设中，技术人员应该为图形浏览人员提供便捷的操作方式，引导浏览人员可以快速实现场景的变换，并且将全景图像呈现给不同的用户。

技术人员应该重视对现有平台的监测工作，提升数据处理工作质量，便于将完整的信息呈现给不同工作人员，为环境应急监测人员提供可靠的数据支持，制定合适的应对策略。

新时期技术人员应该发挥自身优势，在三维全景监测平台研发中，采取合适的应对机制，克服工作中存在的问题，使用先进的软件技术，使无人机全景技术与环境应急监测工作相结合，构建更为完整的环境监测体系。