張宣

(河北新瀾環(huán)保工程集團有限公司，河北 保定 071000)

1 無人機遙感技術(shù)分析

1.1 熱紅外遙感技術(shù)

無人機遙感技術(shù)中的熱紅外遙感技術(shù)，主要是將被觀測的電磁波輻射源作為目標(biāo)物，在無人機中所采用的紅外探測器設(shè)備的電磁波段為3～5μm及8～14μm。在地表常溫物體探測過程中，電磁紅外探測器設(shè)備的電磁波段波段通常為8～14μm，對目標(biāo)物的輻射特征進行探測，分析目標(biāo)物的輻射發(fā)射率和溫度，準(zhǔn)確進行物質(zhì)材料類型的判斷和鑒別，按照熱輻射特點進行目標(biāo)物的評價。

1.2 可見光與反射紅外遙感技術(shù)

應(yīng)用可見光與反射紅外遙感器能夠準(zhǔn)確進行大氣污染物、水體污染物、固體廢棄物、熱污染物和溫室效應(yīng)污染物的監(jiān)測，是無人機遙感技術(shù)中非常成熟的技術(shù)措施。此類技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染監(jiān)測中，能夠通過全面整合傳感器不同譜段的信息源，并采用現(xiàn)代化的信息提取技術(shù)和圖像處理技術(shù)，精確地識別環(huán)境污染物，提升檢測效率和效果。

1.3 高光譜遙感技術(shù)

近年來，我國在對地觀測技術(shù)研究過程中，研發(fā)出高光譜遙感技術(shù)，該技術(shù)可通過高光譜分辨率與高空間分辨率的遙感數(shù)據(jù)信息進行對地觀測，并與傳統(tǒng)的光譜維度與圖像維度的信息有機進行整合，不僅能夠準(zhǔn)確地采集地表空間圖像，還能獲得各個地物的持續(xù)性光譜數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)物的光譜特點，準(zhǔn)確地識別地物的類型和成分，因而具有對環(huán)境污染物進行監(jiān)測的作用。

2 生態(tài)環(huán)境影響評價中無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用價值

無人機遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境影響評價中的應(yīng)用具有重要意義，主要表現(xiàn)為：其一，能夠提升環(huán)境影響評價工作的便利性和安全性。近年來，無人機遙感技術(shù)的自動化和智能化程度有所提升，環(huán)境影響評價人員只需要在應(yīng)用該技術(shù)之前合理編制無人機航線和遙感參數(shù)，即可進行各類環(huán)境影響評價，無需進入到非常危險的區(qū)域，因而提升了環(huán)境監(jiān)測工作的安全性和便利性；其二，采用無人機遙感技術(shù)可以高效化、及時性進行各類環(huán)境影響評價數(shù)據(jù)信息的處理，尤其是近年來我國相關(guān)部門研發(fā)出數(shù)字化攝影測量平臺，可加快無人機遙感數(shù)據(jù)的處理速度，提升數(shù)據(jù)信息處理的精確性和準(zhǔn)確性，為環(huán)境影響評價工作的高質(zhì)量和有效性開展提供助力。

3 生態(tài)環(huán)境影響評價中無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 篩選最佳的應(yīng)用措施

目前我國在生態(tài)環(huán)境影響評價過程中，通常是進行水質(zhì)、大氣和生態(tài)植被方面的監(jiān)測和評價，為了全面發(fā)揮無人機遙感技術(shù)的價值，應(yīng)明確該技術(shù)的應(yīng)用措施，確保其能夠提高生態(tài)環(huán)境影響評價工作的效果。

3.1.1 水質(zhì)監(jiān)測評價中的應(yīng)用

水質(zhì)監(jiān)測評價過程中采用無人機遙感技術(shù)，可根據(jù)遙感技術(shù)在污水與清潔水中所反射光譜的差異性進行環(huán)境影響評價，例如：水質(zhì)清澈的情況下利用遙感技術(shù)所形成的圖像顏色很深，此情況下可通過衛(wèi)星mss、TM圖像數(shù)據(jù)信息及spot衛(wèi)星HR v數(shù)據(jù)信息等，準(zhǔn)確進行水質(zhì)環(huán)境影響的評價，尤其是在水污染監(jiān)測的過程中，因石油膜的表面較為光滑，具有致密性，與水體相比遙感反射率更高、發(fā)射率更低，光譜特性層面也存在一定差異，所以可采用微波輻射技術(shù)，對水中的油和水溫度亮度進行測量，或是利用無人機遙感技術(shù)獲得油和海水的微波波段發(fā)射率，從而準(zhǔn)確地區(qū)分海水和油。再如：在對水體富營養(yǎng)化污染物進行監(jiān)測期間，由于水中含有大量的浮游植物，對水體反射光譜特征會產(chǎn)生影響，在可見光范圍內(nèi)，采用無人機遙感技術(shù)所獲得的富營養(yǎng)化水體光譜反射率更低，近紅外波段，而富營養(yǎng)化水體的光譜反射率較高，彩色紅外圖像中出現(xiàn)紫紅色或是紅棕色，因而可證明水體有富營養(yǎng)化。另外，還可利用遙感技術(shù)進行水體富營養(yǎng)化程度的監(jiān)測，獲得水體葉綠素和懸浮物含量的數(shù)據(jù)信息，動態(tài)化進行水環(huán)境影響評價，建立相應(yīng)的評價系統(tǒng)和評價網(wǎng)絡(luò)，通過無人機遙感技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)水體污染問題，準(zhǔn)確預(yù)測水環(huán)境污染的發(fā)展趨勢，為環(huán)境污染評價工作和環(huán)保工作的有效實施提供準(zhǔn)確依據(jù)。

3.1.2 大氣監(jiān)測評價中的應(yīng)用

在對大氣環(huán)境進行監(jiān)測評價的過程中，可采用無人機遙感傳感器進行大氣結(jié)構(gòu)監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)測和環(huán)境變化監(jiān)測，按照近紅外線到紅外線的范圍，明確電磁波譜的范圍。同時，還可利用無人機遙感傳感器技術(shù)進行大氣有害氣體的監(jiān)測、甲烷和氣溶膠的監(jiān)測、二氧化碳和二氧化硫的監(jiān)測等，但是在具體操作中需要注意，無人機遙感技術(shù)很難直接識別此類氣體物質(zhì)的三維分布狀況，因此，需要通過測量大氣吸收光譜、散射光譜和輻射光譜等識別有害氣體物質(zhì)的三維分布狀況。

當(dāng)前，我國在大氣環(huán)境監(jiān)測評價過程中尚未統(tǒng)一設(shè)定無人機遙感技術(shù)的分類標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)無人機遙感平臺的差異性，將大氣遙感監(jiān)測評價劃分為地基類型、空基類型兩種，也可根據(jù)電磁波輻射源的特點，分為主動類型和被動類型的無人機遙感技術(shù)，但是無論何種類型技術(shù)，都必須要按照大氣環(huán)境影響的監(jiān)測評價需求，制定完善的應(yīng)用技術(shù)方案，例如：大氣環(huán)境中的氣溶膠粒子來源非常復(fù)雜，并且氣溶膠不是污染物質(zhì)，而是因為攜帶有害有毒物質(zhì)而導(dǎo)致大氣環(huán)境受到污染。因此，在進行大氣環(huán)境影響監(jiān)測評價時，需采用無人機遙感技術(shù)進行大氣氣溶膠物質(zhì)分布狀況的推算，以此為基礎(chǔ)進行氣溶膠對大氣環(huán)境污染程度的分析。

3.1.3 生態(tài)植被的監(jiān)測評價

從本質(zhì)上講，良好的生態(tài)環(huán)境需要有多樣化的植被植物生長，一旦植物植被受到破壞，將會對生態(tài)環(huán)境造成不利影響。因此，合理進行生態(tài)植被環(huán)境影響評價十分重要，在此過程中，可采用無人機遙感技術(shù)，準(zhǔn)確地進行植被葉面積指數(shù)的測量，對無人機遙感技術(shù)的輻射與吸收功能進行整合，準(zhǔn)確監(jiān)測植被的物種類型和化學(xué)成分，判斷大型植被和生物物理、生物參數(shù)的相關(guān)性。同時在生態(tài)植被的環(huán)境影響評價過程中，還需要按照實際情況篩選最佳的無人機遙感技術(shù)，例如：生態(tài)環(huán)境無人機遙感監(jiān)測中TM數(shù)據(jù)信息的覆蓋面很廣，具有較高的空間分辨力，對植被與NOOA的數(shù)據(jù)敏感性很高，而操作的成本較低，很少受到地域性限制，因此在生態(tài)植被環(huán)境影響監(jiān)測評價過程中可采用無人機遙感技術(shù)的TM數(shù)據(jù)、NOOA數(shù)據(jù)信息等進行分析，準(zhǔn)確監(jiān)測生態(tài)植被的生長情況、被破壞的情況等，為相關(guān)部門提供區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)植被的環(huán)境影響評價依據(jù)，使有關(guān)部門能夠按照評價結(jié)果制定出完善的生態(tài)環(huán)保方案[1]。

3.2 明確無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

雖然在生態(tài)環(huán)境影響評價過程中采用無人機遙感技術(shù)具有重要意義，但是由于不同領(lǐng)域的生態(tài)環(huán)境影響評價重點不同，如果不能按照不同領(lǐng)域的工作需求合理利用無人機遙感技術(shù)，將難以全面發(fā)揮該技術(shù)的應(yīng)用價值。因此，在用無人機遙感技術(shù)進行生態(tài)環(huán)境影響評價的過程中，需要明確該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

3.2.1 公路工程領(lǐng)域

我國公路工程項目的施工量很大，整體施工線路很長，項目周圍的地形條件非常復(fù)雜，施工工作會對原來的生態(tài)系統(tǒng)造成影響，可能會導(dǎo)致自然景觀的破壞，或是生態(tài)環(huán)境的破壞。同時從生態(tài)環(huán)保角度出發(fā)，公路工程項目的施工會破壞地表植被的覆蓋，尤其是生態(tài)環(huán)境較為脆弱的區(qū)域，施工工作會帶來嚴重的環(huán)境問題，而傳統(tǒng)工作中主要使用現(xiàn)場調(diào)查的方式對公路工程的生態(tài)環(huán)境影響情況進行評價，很難確保評價工作的準(zhǔn)確性。因此，應(yīng)采用現(xiàn)代化的無人機遙感技術(shù)，監(jiān)測工程項目施工工作對生態(tài)環(huán)境所造成的破壞、具體的破壞程度等，例如：在公路工程施工現(xiàn)場設(shè)置無人機遙感技術(shù)設(shè)備，通過無人機航線的合理設(shè)定和遙感技術(shù)參數(shù)的設(shè)定，全面監(jiān)測整個施工范圍內(nèi)的便道和臨時設(shè)施對植被產(chǎn)生的影響、工程取棄土場對植被的影響，并將獲得的環(huán)境影響評價數(shù)據(jù)信息反饋給環(huán)保部門，這在一定程度上能夠提升環(huán)境保護的效率。另外，可采用無人機遙感技術(shù)定量分析公共工程的景觀格局，準(zhǔn)確評價施工前后的生態(tài)環(huán)境變化情況，深入了解公路工程施工對環(huán)境所產(chǎn)生的影響，確保環(huán)境影響評價結(jié)果的精確性。

3.2.2 礦產(chǎn)開發(fā)工程領(lǐng)域

近年來，我國對礦物質(zhì)資源的需求量不斷增加，礦產(chǎn)開發(fā)的規(guī)模和數(shù)量開始增多，而在礦產(chǎn)開發(fā)過程中不僅會排放大量污染物，還會導(dǎo)致區(qū)域范圍內(nèi)原本的生態(tài)環(huán)境受到破壞，如果無節(jié)制地進行礦產(chǎn)開發(fā)，將會導(dǎo)致原本的土地利用形式和能量流動過程發(fā)生改變，地表植被和水體環(huán)境、大氣環(huán)境等受到嚴重破壞，因此，需要相關(guān)部門進行礦產(chǎn)開發(fā)工程的環(huán)境影響評價。在進行環(huán)境影響評價時也根據(jù)礦產(chǎn)開發(fā)工程的特點，可以采用無人機遙感技術(shù)，制定無人機航行計劃和遙感技術(shù)應(yīng)用計劃，準(zhǔn)確監(jiān)測礦產(chǎn)開發(fā)過程中的水土流失問題、土地退化問題和地表塌陷問題等，利用無人機遙感系統(tǒng)以最快速度進行環(huán)境空間數(shù)據(jù)信息的采集分析，準(zhǔn)確評價礦產(chǎn)生產(chǎn)以生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，便于相關(guān)環(huán)保部門科學(xué)有效地應(yīng)對環(huán)境污染問題[2]。

3.2.3 農(nóng)業(yè)土壤監(jiān)測領(lǐng)域

農(nóng)業(yè)用地是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展過程中的基礎(chǔ)載體，近年來，由于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大量使用化肥和化學(xué)農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地出現(xiàn)嚴重的土壤污染問題。與此同時，部分農(nóng)業(yè)用地與工業(yè)生產(chǎn)的污染物排放點距離較近，可能會出現(xiàn)土壤重金屬污染問題，導(dǎo)致土壤質(zhì)量降低，這不僅會引發(fā)嚴重的生態(tài)環(huán)境問題，還會降低農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展水平，因而合理進行農(nóng)業(yè)土壤的監(jiān)測受到廣泛重視。因此，在生態(tài)環(huán)境影響評價過程中，需重點加強農(nóng)業(yè)土壤的監(jiān)測，采用先進的無人機遙感技術(shù)開展相關(guān)工作，準(zhǔn)確記錄并分析農(nóng)業(yè)用地土壤上的植物生長狀況，分析無人機遙感的光譜表現(xiàn)情況，按照土壤光譜數(shù)據(jù)信息進行土壤污染物含量特征、重金屬含量變化的監(jiān)測，深入進行土壤環(huán)境影響的評價。在應(yīng)用無人機遙感技術(shù)的過程中，需要在無人機上合理設(shè)置多光譜設(shè)備和高光譜設(shè)備，深入進行區(qū)域范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)土壤污染信息的采集和提取，并將這些信息導(dǎo)入專業(yè)化的軟件，通過模型進行光譜評估，再利用評估結(jié)果準(zhǔn)確評價土壤污染物的分布狀況和具體污染程度，使有關(guān)部門能夠切實根據(jù)農(nóng)業(yè)土壤的監(jiān)測結(jié)果制定完善的環(huán)保工作方案，進一步提升環(huán)境保護工作的效果。

3.2.4 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查領(lǐng)域

近年來，我國部分地區(qū)頻繁發(fā)生洪水、地面塌陷和地震等地質(zhì)災(zāi)害，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重影響，因此生態(tài)環(huán)境影響評價工作十分重要。然而如果采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查方式，會導(dǎo)致調(diào)查人員的安全受到危威，因而在此種情況下就應(yīng)該使用先進的無人機遙感技術(shù)，通過無人機飛行的形式進行地質(zhì)勘察，并按照地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特點，合理控制無人機的飛行高度和飛行路線，從多個角度進行地質(zhì)災(zāi)害狀況的拍攝，從而獲得具體且詳細的影像資料，并在建立相應(yīng)的三維立體模型的同時，采集遙感光譜數(shù)據(jù)信息，深入觀察地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)的環(huán)境影響情況，編制完善的地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境影響的評價方案和計劃，為有關(guān)部門進行地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的人口轉(zhuǎn)移和災(zāi)后重建工作提供助力[3]。

3.3 完善技術(shù)持續(xù)性應(yīng)用的方案

在生態(tài)環(huán)境影響評價過程中采用無人機遙感技術(shù)，雖然能夠切實保障公路工程、礦產(chǎn)開發(fā)工程、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和地質(zhì)災(zāi)害對環(huán)境影響評價結(jié)果的準(zhǔn)確性，但是如果只注重前期的環(huán)境影響評價，技術(shù)應(yīng)用缺乏持續(xù)性，將會導(dǎo)致環(huán)保工作的實施受到不利影響，難以為環(huán)境的持續(xù)性和有效性保護提供支持。因此，在采用無人機遙感技術(shù)進行生態(tài)環(huán)境影響評價的過程中，需要制定完善的技術(shù)持續(xù)性應(yīng)用方案。

3.3.1 持續(xù)性進行場地調(diào)查

在完成初步的環(huán)境影響評價后，還需持續(xù)性采用無人機遙感技術(shù)開展場地的調(diào)查工作，詳細進行目標(biāo)地區(qū)的勘察，例如：在無人機遙感設(shè)備上增加設(shè)置全色相機和光譜相機，獲得分辨率很高的圖像，準(zhǔn)確進行現(xiàn)場信息的分析和提取，并將所獲得的攝像信息和遙感信息等轉(zhuǎn)變成為DTM與DSM，為生態(tài)環(huán)境影響評價后續(xù)工作的開展提供依據(jù)。與此同時，可在無人機傳感設(shè)備中設(shè)置GIS軟件，準(zhǔn)確進行目標(biāo)區(qū)域環(huán)境污染情況的分析，記錄區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵性的學(xué)校和醫(yī)院等信息，降低環(huán)境影響評價過程中的調(diào)查成本，提升整體工作效率。同時，可以將采集到的數(shù)據(jù)信息實時地上傳至無人機遙感大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，使有關(guān)工作部門能夠持續(xù)進行區(qū)域環(huán)境污染和影響情況的評價、監(jiān)測，從而為環(huán)境保護工作的良好開展夯實基礎(chǔ)[4]。

3.3.2 持續(xù)性進行生產(chǎn)過程的環(huán)境影響評價

公路工程施工、礦產(chǎn)開發(fā)工程的施工都會對生態(tài)環(huán)境造成污染和破壞，因此需要持續(xù)性進行生產(chǎn)過程的環(huán)境影響評價。通過采用無人機遙感技術(shù)可獲得正向影像資料圖和遙感光譜圖，準(zhǔn)確提取生產(chǎn)過程中的環(huán)境變化信息，持續(xù)獲得施工工作對環(huán)境影響的評價結(jié)果。同時也可采用無人機遙感技術(shù)提取工程施工的關(guān)鍵信息，例如：公路施工期間使用無人機遙感技術(shù)提取廢棄土場和取土場的環(huán)境污染信息，全方位進行監(jiān)測分析，一旦發(fā)現(xiàn)施工企業(yè)有嚴重的環(huán)境污染行為就要立即制止，以免公路工程施工對環(huán)境造成嚴重破壞。

3.3.3 持續(xù)性進行環(huán)境修復(fù)后的環(huán)境影響評價

采用無人機遙感技術(shù)進行生態(tài)環(huán)境影響評價后，相關(guān)部門按照評價結(jié)果進行環(huán)境修復(fù)，由于整體環(huán)境治理和修復(fù)工作較為復(fù)雜，為確保完成修復(fù)后能夠盡可能恢復(fù)生態(tài)環(huán)境功能，需要持續(xù)采用無人機遙感技術(shù)進行環(huán)境修復(fù)后的環(huán)境影響評價工作，科學(xué)設(shè)定無人機的航線和遙感參數(shù)，準(zhǔn)確進行區(qū)域內(nèi)詳細影像學(xué)資料的提取，構(gòu)建正射影像模型、三維點云數(shù)據(jù)模型和DSM數(shù)字模型，長時間、動態(tài)化進行環(huán)境修復(fù)效果的監(jiān)測分析，并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)平臺，為環(huán)境的有效修復(fù)和治理夯實基礎(chǔ)[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，在生態(tài)環(huán)境影響評價中應(yīng)用無人機遙感技術(shù)具有一定價值。為了全面發(fā)揮無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用意義，在生態(tài)環(huán)境影響評價過程中，應(yīng)篩選最佳的無人機遙感技術(shù)，明確該技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域，完善技術(shù)持續(xù)性應(yīng)用方案和計劃，確保能夠利用無人機遙感技術(shù)提升生態(tài)環(huán)境影響評價工作的全面性和可靠性，為環(huán)保工作的良好開展助力。