? ? 近幾年，環(huán)保得到越來越多人的重視，連帶相關產(chǎn)業(yè)也得到迅速發(fā)展，而在環(huán)保監(jiān)測領域，無人機監(jiān)測將會成為中國監(jiān)測環(huán)境污染的下一個技術利器，目前，中國各方正在努力推進無人機環(huán)保執(zhí)法的常態(tài)化。
? ? 無人機是指通過機載計算機程序系統(tǒng)或者無線電遙控設備進行控制的不載人飛行器。其監(jiān)察污染偷排的主要技術可以統(tǒng)稱為遙感技術，無人機遙感技術是繼航空、航天遙感技術之后的第三代遙感技術。相比較載人飛機、衛(wèi)星等技術在環(huán)保領域中的應用，無人機遙感系統(tǒng)運行成本相對較低。從實際運用中來看，無人機可突破時空的限制，以其機動性和快速性可提高環(huán)保巡查的效率以及快速響應應急狀況。代替工作人員進行高危或者不宜進入的地區(qū)進行作業(yè)，還能保障工作人員的人身安全。
“千里眼”難防偷排
? ? 中國污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設始于20世紀90年代。2004年，為建立國家層面的污染源污染物排放數(shù)據(jù)庫，中國開始在全國范圍內(nèi)構建環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡。
? ? 污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個綜合性的在線監(jiān)測與預警系統(tǒng)，是對眾多的污染源安裝對應的煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)、污水在線監(jiān)測系統(tǒng)、水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)等在線實時監(jiān)控裝置。
? ? 目前，中國已建成國家、省、市、重點企業(yè)四級監(jiān)測體系。由中央和地方配套投入污染在線監(jiān)測網(wǎng)絡的資金已逾數(shù)百億元，該系統(tǒng)能夠?qū)θ珖先f個污染源進行實時監(jiān)控。然而，現(xiàn)實殘酷。業(yè)內(nèi)公認，該系統(tǒng)雖表面顯示上萬家企業(yè)絕大部分達標排放，但現(xiàn)實卻是不少企業(yè)污染超標排放、偷排現(xiàn)象嚴重。如2013年5月，國內(nèi)15家因脫硫設施不正常運行、監(jiān)測數(shù)據(jù)弄虛作假的企業(yè)被環(huán)保部掛牌督辦，更意外的是，華電、中石化、中石油等國企子公司赫然在列。2014年，河北省邢臺市環(huán)保局對建滔（河北）焦化有限公司進行檢查時發(fā)現(xiàn)，53天中，煙塵超標38天，超標率高達71.7%。
無人機尖兵
? ? 2015年5月18日，環(huán)保部網(wǎng)站通報了2015年3月無人機執(zhí)法檢查及處理處罰情況。
? ? 3月中旬，環(huán)保部利用無人機對河北省邯鄲市等地進行執(zhí)法檢查，并采用航拍等技術空中巡查手段。蕞終，無人機發(fā)現(xiàn)邯鄲市一些重點企業(yè)大氣污染治理設施不正常運行、夜間治污設施停運、煙氣排放超標等問題線索。
? ? 其實，環(huán)保部利用無人機執(zhí)法早已不是什么新鮮事。2014年，為貫徹落實《大氣污染防治行動計劃》，環(huán)保部環(huán)監(jiān)局、監(jiān)測司聯(lián)合衛(wèi)星環(huán)境應用中心、華北督查中心在河北省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)的重點地區(qū)進行了無人機執(zhí)法檢查行動。打響了“整治違法排污企業(yè)保障群眾健康環(huán)保專項行動”的第一場戰(zhàn)役。
? ? 在這次執(zhí)法的任務中，共檢查企業(yè)254家，出動中型、小型無人機共11個架次，總飛行時間約20小時，總航程超過2000公里，覆蓋面積達1000多平方公里。發(fā)現(xiàn)了疑似存在環(huán)境問題的企業(yè)64家，主要問題有煙塵超標排放、煙粉塵無組織排放嚴重、脫硫設施及廢水處理設施不正常運行等。
? ? 2014年11月，國務院辦公廳發(fā)布的《關于加強環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法的通知》(國辦發(fā)[2014]56號)中提到，要強化自動監(jiān)控、衛(wèi)星遙感、無人機等技術監(jiān)控手段運用。伴隨著此份通知的發(fā)布，中國或?qū)⑾破馃o人機在環(huán)保領域應用的一股小高潮。
無人機遙感
? ? 神秘的面紗下，無人機到底是如何對環(huán)境進行監(jiān)察和監(jiān)測的呢?
? ? 準確地來說，無人機用于環(huán)保執(zhí)法是利用無人機遙感系統(tǒng)技術。遙感技術一般來說是不直接接觸物體本身，從遠處通過傳感器探測和接收來自目標物體的信息，經(jīng)過信息的傳輸和處理分析，從而識別物體的屬性及其分布等特征。
? ? 無人機遙感技術，是借用無人機這個飛行的平臺，搭載一套遙感系統(tǒng)，利用無人駕駛飛行器技術、遙感遙測技術、通訊技術、遙感傳感器技術、定位技術以及遙感應用技術，從而完成遙感數(shù)據(jù)的獲取以及進行處理分析。
? ? 作為信息系統(tǒng)源頭的傳感器網(wǎng)絡，可直接獲取所需的物質(zhì)或數(shù)據(jù)，是該系統(tǒng)的關鍵部分。傳感器通過無線傳輸系統(tǒng)可實時地傳回地面需要的監(jiān)測數(shù)據(jù);或者為了保障數(shù)據(jù)的安全性，也可保存于無人機平臺中，待無人機落地后再進行處理和分析。
? ? 能發(fā)現(xiàn)廢氣偷排亂放的關鍵傳感器，是航拍圖像傳感器和機載大氣環(huán)境監(jiān)測傳感器。
? ? 常見的就是在無人機上搭載高分辨率的數(shù)碼相機或者攝像機，進行航拍?？梢詫崟r傳輸回所航拍到的畫面，也可以將圖像信息存儲，無人機落地后再獲取圖像數(shù)據(jù)，并且還可以利用圖像拼接技術，形成對大區(qū)域環(huán)境的整體認知，從而觀察地面是否存在廢氣偷排亂放現(xiàn)象。
? ? 無人機監(jiān)測設備從工作模式上，主要包括兩種，一種是基于二維面狀航拍作業(yè)模式的光譜類設備，比如氣體濾光分析器、紅外干涉儀、傅里葉變換干涉儀、可見光輻射偏振儀和激光雷達等;另一種是基于泵吸式點狀采樣監(jiān)測模式的機載氣體監(jiān)測設備，比如粒子探測儀、差分吸收光譜探測系統(tǒng)、電化學類氣體監(jiān)測設備等。
? ? 氣體濾光分析器是用選擇性濾光器使樣品池里的氣體能吸收一定波長的光波，用來研究大氣中污染物對光譜吸收作用，以分辨氣體的光譜。這種儀器適用于2微米至20微米光譜段。在飛機上裝置的氣體濾光分析器，可測得一氧化碳的濃度。對二氧化硫、二氧化氮、氨、甲醛、甲烷和二氧化碳也能用氣體濾光分析器進行試驗監(jiān)測。
? ? 紅外干涉儀可以分辨一氧化碳、一氧化二氮、二氧化氮、氨和碳酸等污染物組分，適用于1微米至5微米的光譜段。變換干涉儀使用范圍也是1微米至5微米的光譜段，可用于測定二氧化硫、二氧化氮、一氧化二氮和氨等。測量大氣中的懸浮顆粒物一般應用可見光輻射偏振儀和激光雷達?？梢姽廨椛淦駜x可從太陽輻射能的偏振反射中測出顆粒物的物理特性，如顆粒大小、形狀和組成以及垂直分層分布和空間濃度變化。激光探測大氣污染是向大氣中發(fā)射一定波長的光束，從接收的回波中獲知大氣物理量的分布規(guī)律。
? ? 而基于泵吸式點狀采樣監(jiān)測模式的機載氣體監(jiān)測設備，以顆粒物采樣為例，無人機飛到哪兒，泵吸式采樣測到哪兒。一邊飛的時候，一邊進行顆粒物的采樣。里面顆粒物監(jiān)測的儀器就可以對其進行感知。或者是把顆粒物截留在濾紙膜上，待無人機落地后，把樣本拿下來化驗。這樣就可以知道相關的具體信息了。
? ? 當然，無人機遙感系統(tǒng)也并不是單獨使用的，需要與現(xiàn)有的監(jiān)測手段和監(jiān)察工具進行配合使用。通過無人機遙感系統(tǒng)技術進行執(zhí)法檢查，獲得企業(yè)違法線索信息后，環(huán)保部門還要進行地面核查，來鎖定違法違規(guī)證據(jù)，然后依照法律法規(guī)進行處罰。
? ? 無人機雖好，但不少專家仍然發(fā)表了審慎和理性的看法。
? ? 國家環(huán)境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室主任馮銀廠表示，靠無人機等技術的進步來查污染偷排固然讓人欣喜，但中國的污染問題需從制度建設上解決?！爱斍?，企業(yè)守法意識薄弱，守法要花錢，違法可賺錢，這是問題。”
? ?中國在污染監(jiān)測方面僅靠技術進步是不夠的，真正的思路應該是考慮如何通過一些經(jīng)濟杠桿，或者法制逐漸地建立起企業(yè)在環(huán)境保護方面的誠信機制，讓企業(yè)自發(fā)地去保護環(huán)境。
