一．應(yīng)用背景

大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)是我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的重要組成部分，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式往往以地面設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)為主，但是當(dāng)面對(duì)地形廣闊、環(huán)境復(fù)雜、監(jiān)測(cè)設(shè)施數(shù)量有限等情況時(shí)，不僅會(huì)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的成本，影響工作效率以及數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性，還存在獲取的數(shù)據(jù)空間覆蓋程度有限、不能對(duì)污染物來(lái)源及其變化趨勢(shì)分析進(jìn)行有效預(yù)測(cè)等問(wèn)題。

通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、GPRS 技術(shù)以及軟件設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)的無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)人機(jī)作為搭載平臺(tái)，可以采集多種復(fù)雜地區(qū)環(huán)境條件下的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器，后端人員可實(shí)時(shí)通過(guò)終端對(duì)大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，解決了傳統(tǒng)的人工取樣范圍局限性，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性等問(wèn)題。

二、功能介紹

1、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性：數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性是實(shí)施大區(qū)域精準(zhǔn)化管理的基礎(chǔ)，高效快速的檢測(cè)方式可為后續(xù)一系列的治理措施提供支撐依據(jù)，

2、 數(shù)據(jù)可視化：數(shù)據(jù)可視化能夠充分挖掘數(shù)據(jù)隱含的空間關(guān)聯(lián)，揭示氣體污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，有助于科研人員、檢測(cè)機(jī)構(gòu)科學(xué)直觀地判讀并分析大氣污染情況，節(jié)約人力成本。

3、 高空間分辨率：由于大氣污染物變化遷移的動(dòng)態(tài)性，高空間分辨率能捕捉到更多的空氣質(zhì)量信息。此外，在污染源監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，由于每種類型的污染源監(jiān)測(cè)重點(diǎn)存在一定差異，因此可以實(shí)施種類劃分，保證無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性和有效性。

4、 數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性：無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境應(yīng)用實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)實(shí)時(shí)匯集至數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理。

5、 靈活便攜性：高強(qiáng)度的分辨率和靈活性能夠在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多組分測(cè)試，并全天候、實(shí)時(shí)、連續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)。通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的智能氣體傳感器對(duì)大氣污染因子進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并對(duì)采集終端進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)控，將采集到的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線接入方式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)中心(云平臺(tái))，通過(guò)在數(shù)據(jù)中心對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，產(chǎn)生分析結(jié)果數(shù)據(jù)，最終以服務(wù)的方式為演示終端軟件、移動(dòng)端 APP 或者第三方氣象、 環(huán)境應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持持持持持持撐。

四．系統(tǒng)架構(gòu)：

無(wú)人機(jī)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由大氣環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)匯聚平臺(tái)、多媒體應(yīng)用綜合層所組成。

大氣環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：該部分主要由 PM2.5 傳感器、PM10 傳感器、SO2 濃度傳感器、溫濕度傳感、GPRS 無(wú)線數(shù)據(jù)模塊等組成。由于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)無(wú)法搭載質(zhì)量較大的設(shè)備，為了減少整個(gè)系統(tǒng)的重量，采用小型系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，更大限度地延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的飛行區(qū)域以及飛行時(shí)間。

數(shù)據(jù)匯聚平臺(tái)：采集到的數(shù)據(jù)通過(guò) GPRS 傳輸?shù)皆破脚_(tái)，平臺(tái)再對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和儲(chǔ)存，同時(shí)利用 ArcGIS Engine 服務(wù)，實(shí)現(xiàn)采集的實(shí)時(shí)查詢分析，歷史調(diào)取以及繪制zhi定時(shí)段的歷史空氣質(zhì)量曲線等功能。