生态环境影响评价中无人机遥感技术的应用

张宣

(河北新澜环保工程集团有限公司，河北 保定 071000)

1 无人机遥感技术分析

1.1 热红外遥感技术

无人机遥感技术中的热红外遥感技术，主要是将被观测的电磁波辐射源作为目标物，在无人机中所采用的红外探测器设备的电磁波段为3～5μm及8～14μm。在地表常温物体探测过程中，电磁红外探测器设备的电磁波段波段通常为8～14μm，对目标物的辐射特征进行探测，分析目标物的辐射发射率和温度，准确进行物质材料类型的判断和鉴别，按照热辐射特点进行目标物的评价。

1.2 可见光与反射红外遥感技术

应用可见光与反射红外遥感器能够准确进行大气污染物、水体污染物、固体废弃物、热污染物和温室效应污染物的监测，是无人机遥感技术中非常成熟的技术措施。此类技术应用于环境污染监测中，能够通过全面整合传感器不同谱段的信息源，并采用现代化的信息提取技术和图像处理技术，精确地识别环境污染物，提升检测效率和效果。

1.3 高光谱遥感技术

近年来，我国在对地观测技术研究过程中，研发出高光谱遥感技术，该技术可通过高光谱分辨率与高空间分辨率的遥感数据信息进行对地观测，并与传统的光谱维度与图像维度的信息有机进行整合，不仅能够准确地采集地表空间图像，还能获得各个地物的持续性光谱数据，并能够根据物的光谱特点，准确地识别地物的类型和成分，因而具有对环境污染物进行监测的作用。

2 生态环境影响评价中无人机遥感技术的应用价值

无人机遥感技术在生态环境影响评价中的应用具有重要意义，主要表现为：其一，能够提升环境影响评价工作的便利性和安全性。近年来，无人机遥感技术的自动化和智能化程度有所提升，环境影响评价人员只需要在应用该技术之前合理编制无人机航线和遥感参数，即可进行各类环境影响评价，无需进入到非常危险的区域，因而提升了环境监测工作的安全性和便利性；其二，采用无人机遥感技术可以高效化、及时性进行各类环境影响评价数据信息的处理，尤其是近年来我国相关部门研发出数字化摄影测量平台，可加快无人机遥感数据的处理速度，提升数据信息处理的精确性和准确性，为环境影响评价工作的高质量和有效性开展提供助力。

3 生态环境影响评价中无人机遥感技术的应用措施

3.1 筛选最佳的应用措施

目前我国在生态环境影响评价过程中，通常是进行水质、大气和生态植被方面的监测和评价，为了全面发挥无人机遥感技术的价值，应明确该技术的应用措施，确保其能够提高生态环境影响评价工作的效果。

3.1.1 水质监测评价中的应用

水质监测评价过程中采用无人机遥感技术，可根据遥感技术在污水与清洁水中所反射光谱的差异性进行环境影响评价，例如：水质清澈的情况下利用遥感技术所形成的图像颜色很深，此情况下可通过卫星mss、TM图像数据信息及spot卫星HR v数据信息等，准确进行水质环境影响的评价，尤其是在水污染监测的过程中，因石油膜的表面较为光滑，具有致密性，与水体相比遥感反射率更高、发射率更低，光谱特性层面也存在一定差异，所以可采用微波辐射技术，对水中的油和水温度亮度进行测量，或是利用无人机遥感技术获得油和海水的微波波段发射率，从而准确地区分海水和油。再如：在对水体富营养化污染物进行监测期间，由于水中含有大量的浮游植物，对水体反射光谱特征会产生影响，在可见光范围内，采用无人机遥感技术所获得的富营养化水体光谱反射率更低，近红外波段，而富营养化水体的光谱反射率较高，彩色红外图像中出现紫红色或是红棕色，因而可证明水体有富营养化。另外，还可利用遥感技术进行水体富营养化程度的监测，获得水体叶绿素和悬浮物含量的数据信息，动态化进行水环境影响评价，建立相应的评价系统和评价网络，通过无人机遥感技术及时发现水体污染问题，准确预测水环境污染的发展趋势，为环境污染评价工作和环保工作的有效实施提供准确依据。

3.1.2 大气监测评价中的应用

在对大气环境进行监测评价的过程中，可采用无人机遥感传感器进行大气结构监测、状态监测和环境变化监测，按照近红外线到红外线的范围，明确电磁波谱的范围。同时，还可利用无人机遥感传感器技术进行大气有害气体的监测、甲烷和气溶胶的监测、二氧化碳和二氧化硫的监测等，但是在具体操作中需要注意，无人机遥感技术很难直接识别此类气体物质的三维分布状况，因此，需要通过测量大气吸收光谱、散射光谱和辐射光谱等识别有害气体物质的三维分布状况。

当前，我国在大气环境监测评价过程中尚未统一设定无人机遥感技术的分类标准，可根据无人机遥感平台的差异性，将大气遥感监测评价划分为地基类型、空基类型两种，也可根据电磁波辐射源的特点，分为主动类型和被动类型的无人机遥感技术，但是无论何种类型技术，都必须要按照大气环境影响的监测评价需求，制定完善的应用技术方案，例如：大气环境中的气溶胶粒子来源非常复杂，并且气溶胶不是污染物质，而是因为携带有害有毒物质而导致大气环境受到污染。因此，在进行大气环境影响监测评价时，需采用无人机遥感技术进行大气气溶胶物质分布状况的推算，以此为基础进行气溶胶对大气环境污染程度的分析。

3.1.3 生态植被的监测评价

从本质上讲，良好的生态环境需要有多样化的植被植物生长，一旦植物植被受到破坏，将会对生态环境造成不利影响。因此，合理进行生态植被环境影响评价十分重要，在此过程中，可采用无人机遥感技术，准确地进行植被叶面积指数的测量，对无人机遥感技术的辐射与吸收功能进行整合，准确监测植被的物种类型和化学成分，判断大型植被和生物物理、生物参数的相关性。同时在生态植被的环境影响评价过程中，还需要按照实际情况筛选最佳的无人机遥感技术，例如：生态环境无人机遥感监测中TM数据信息的覆盖面很广，具有较高的空间分辨力，对植被与NOOA的数据敏感性很高，而操作的成本较低，很少受到地域性限制，因此在生态植被环境影响监测评价过程中可采用无人机遥感技术的TM数据、NOOA数据信息等进行分析，准确监测生态植被的生长情况、被破坏的情况等，为相关部门提供区域范围内生态植被的环境影响评价依据，使有关部门能够按照评价结果制定出完善的生态环保方案[1]。

3.2 明确无人机遥感技术的应用领域

虽然在生态环境影响评价过程中采用无人机遥感技术具有重要意义，但是由于不同领域的生态环境影响评价重点不同，如果不能按照不同领域的工作需求合理利用无人机遥感技术，将难以全面发挥该技术的应用价值。因此，在用无人机遥感技术进行生态环境影响评价的过程中，需要明确该技术的应用领域。

3.2.1 公路工程领域

我国公路工程项目的施工量很大，整体施工线路很长，项目周围的地形条件非常复杂，施工工作会对原来的生态系统造成影响，可能会导致自然景观的破坏，或是生态环境的破坏。同时从生态环保角度出发，公路工程项目的施工会破坏地表植被的覆盖，尤其是生态环境较为脆弱的区域，施工工作会带来严重的环境问题，而传统工作中主要使用现场调查的方式对公路工程的生态环境影响情况进行评价，很难确保评价工作的准确性。因此，应采用现代化的无人机遥感技术，监测工程项目施工工作对生态环境所造成的破坏、具体的破坏程度等，例如：在公路工程施工现场设置无人机遥感技术设备，通过无人机航线的合理设定和遥感技术参数的设定，全面监测整个施工范围内的便道和临时设施对植被产生的影响、工程取弃土场对植被的影响，并将获得的环境影响评价数据信息反馈给环保部门，这在一定程度上能够提升环境保护的效率。另外，可采用无人机遥感技术定量分析公共工程的景观格局，准确评价施工前后的生态环境变化情况，深入了解公路工程施工对环境所产生的影响，确保环境影响评价结果的精确性。

3.2.2 矿产开发工程领域

近年来，我国对矿物质资源的需求量不断增加，矿产开发的规模和数量开始增多，而在矿产开发过程中不仅会排放大量污染物，还会导致区域范围内原本的生态环境受到破坏，如果无节制地进行矿产开发，将会导致原本的土地利用形式和能量流动过程发生改变，地表植被和水体环境、大气环境等受到严重破坏，因此，需要相关部门进行矿产开发工程的环境影响评价。在进行环境影响评价时也根据矿产开发工程的特点，可以采用无人机遥感技术，制定无人机航行计划和遥感技术应用计划，准确监测矿产开发过程中的水土流失问题、土地退化问题和地表塌陷问题等，利用无人机遥感系统以最快速度进行环境空间数据信息的采集分析，准确评价矿产生产以生态环境产生的影响，便于相关环保部门科学有效地应对环境污染问题[2]。

3.2.3 农业土壤监测领域

农业用地是农业经济发展过程中的基础载体，近年来，由于在农业生产过程中大量使用化肥和化学农药，导致农业用地出现严重的土壤污染问题。与此同时，部分农业用地与工业生产的污染物排放点距离较近，可能会出现土壤重金属污染问题，导致土壤质量降低，这不仅会引发严重的生态环境问题，还会降低农业经济的发展水平，因而合理进行农业土壤的监测受到广泛重视。因此，在生态环境影响评价过程中，需重点加强农业土壤的监测，采用先进的无人机遥感技术开展相关工作，准确记录并分析农业用地土壤上的植物生长状况，分析无人机遥感的光谱表现情况，按照土壤光谱数据信息进行土壤污染物含量特征、重金属含量变化的监测，深入进行土壤环境影响的评价。在应用无人机遥感技术的过程中，需要在无人机上合理设置多光谱设备和高光谱设备，深入进行区域范围内农业土壤污染信息的采集和提取，并将这些信息导入专业化的软件，通过模型进行光谱评估，再利用评估结果准确评价土壤污染物的分布状况和具体污染程度，使有关部门能够切实根据农业土壤的监测结果制定完善的环保工作方案，进一步提升环境保护工作的效果。

3.2.4 地质灾害调查领域

近年来，我国部分地区频繁发生洪水、地面塌陷和地震等地质灾害，对生态环境造成了严重影响，因此生态环境影响评价工作十分重要。然而如果采用传统的现场地质调查方式，会导致调查人员的安全受到危威，因而在此种情况下就应该使用先进的无人机遥感技术，通过无人机飞行的形式进行地质勘察，并按照地质灾害发生的特点，合理控制无人机的飞行高度和飞行路线，从多个角度进行地质灾害状况的拍摄，从而获得具体且详细的影像资料，并在建立相应的三维立体模型的同时，采集遥感光谱数据信息，深入观察地质灾害地区的环境影响情况，编制完善的地质灾害环境影响的评价方案和计划，为有关部门进行地质灾害区域的人口转移和灾后重建工作提供助力[3]。

3.3 完善技术持续性应用的方案

在生态环境影响评价过程中采用无人机遥感技术，虽然能够切实保障公路工程、矿产开发工程、农业生产和地质灾害对环境影响评价结果的准确性，但是如果只注重前期的环境影响评价，技术应用缺乏持续性，将会导致环保工作的实施受到不利影响，难以为环境的持续性和有效性保护提供支持。因此，在采用无人机遥感技术进行生态环境影响评价的过程中，需要制定完善的技术持续性应用方案。

3.3.1 持续性进行场地调查

在完成初步的环境影响评价后，还需持续性采用无人机遥感技术开展场地的调查工作，详细进行目标地区的勘察，例如：在无人机遥感设备上增加设置全色相机和光谱相机，获得分辨率很高的图像，准确进行现场信息的分析和提取，并将所获得的摄像信息和遥感信息等转变成为DTM与DSM，为生态环境影响评价后续工作的开展提供依据。与此同时，可在无人机传感设备中设置GIS软件，准确进行目标区域环境污染情况的分析，记录区域内关键性的学校和医院等信息，降低环境影响评价过程中的调查成本，提升整体工作效率。同时，可以将采集到的数据信息实时地上传至无人机遥感大数据系统，使有关工作部门能够持续进行区域环境污染和影响情况的评价、监测，从而为环境保护工作的良好开展夯实基础[4]。

3.3.2 持续性进行生产过程的环境影响评价

公路工程施工、矿产开发工程的施工都会对生态环境造成污染和破坏，因此需要持续性进行生产过程的环境影响评价。通过采用无人机遥感技术可获得正向影像资料图和遥感光谱图，准确提取生产过程中的环境变化信息，持续获得施工工作对环境影响的评价结果。同时也可采用无人机遥感技术提取工程施工的关键信息，例如：公路施工期间使用无人机遥感技术提取废弃土场和取土场的环境污染信息，全方位进行监测分析，一旦发现施工企业有严重的环境污染行为就要立即制止，以免公路工程施工对环境造成严重破坏。

3.3.3 持续性进行环境修复后的环境影响评价

采用无人机遥感技术进行生态环境影响评价后，相关部门按照评价结果进行环境修复，由于整体环境治理和修复工作较为复杂，为确保完成修复后能够尽可能恢复生态环境功能，需要持续采用无人机遥感技术进行环境修复后的环境影响评价工作，科学设定无人机的航线和遥感参数，准确进行区域内详细影像学资料的提取，构建正射影像模型、三维点云数据模型和DSM数字模型，长时间、动态化进行环境修复效果的监测分析，并将数据信息传输到大数据平台，为环境的有效修复和治理夯实基础[5]。

4 结语

综上所述，在生态环境影响评价中应用无人机遥感技术具有一定价值。为了全面发挥无人机遥感技术的应用意义，在生态环境影响评价过程中，应筛选最佳的无人机遥感技术，明确该技术主要的应用领域，完善技术持续性应用方案和计划，确保能够利用无人机遥感技术提升生态环境影响评价工作的全面性和可靠性，为环保工作的良好开展助力。