基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遙感監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]正常的大氣中主要含對植物生長有好處的氮氣占78%和人體、動物需要的氧氣占21%,還含有少量的二氧化碳0.03%和其他氣體?？諝馕廴?，又稱為大氣污染，按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義，空氣污染通常是指由于人類活動或自然過程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時間，并因此危害了人類的舒適、健康和福利或環(huán)境的現(xiàn)象。當(dāng)本不屬于大氣成分的氣體或物質(zhì)，如硫化物、氮氧化物、粉塵、有機物等進(jìn)入大氣之后，大氣污染就發(fā)生了。大氣污染主要由人的活動造成，大氣污染源主要有:工廠排放、汽車尾氣、農(nóng)墾燒荒、森林失火、坎煙、塵土等。
[0003]大氣環(huán)境保護事關(guān)人民群眾根本利益。當(dāng)前，我國大氣污染形勢嚴(yán)峻，以可吸入顆粒物PMltl、細(xì)顆粒物PM2.5為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問題日益突出，損害人民群眾身體健康，影響社會和諧穩(wěn)定。隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，能源資源消耗持續(xù)增加，同時我國的優(yōu)質(zhì)煤炭比例不高，劣質(zhì)煤炭的燃燒不是很充分，大氣污染防治壓力繼續(xù)加大，尤其是在京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域重度污染天氣頻頻出現(xiàn)。為了保護大氣環(huán)境，國家制定了淘汰落后產(chǎn)能、節(jié)能減排等相關(guān)環(huán)保政策，同時加強大氣污染源監(jiān)察力度。傳統(tǒng)的大氣污染源監(jiān)察方法主要是人工現(xiàn)場檢查，了解企業(yè)的設(shè)備及消煙除塵設(shè)備運行情況，目測或檢測林格曼黑度是否達(dá)標(biāo)等，傳統(tǒng)方法費人、費力、費時，運行效率低，監(jiān)察范圍有限，且易受到排污企業(yè)的干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法及系統(tǒng)，能夠為環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法提供有力的證據(jù)，可以不受時間和地形條件的約束，不受人為因素干擾，對大氣排污行為進(jìn)行監(jiān)察。
[0005]第一方面，本發(fā)明提供了一種基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法，包括:
[0006]固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，獲取飛行污染源區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)，并將所述視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給中央服務(wù)器；
[0007]所述中央服務(wù)器根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)，確定所述固定翼無人機的航線調(diào)整信息，并將所述航線調(diào)整信息發(fā)送給所述固定翼無人機；
[0008]所述固定翼無人機根據(jù)所述航線調(diào)整信息進(jìn)行飛行，獲取排污企業(yè)的影像和所述固定翼無人機的空間位置和飛行姿態(tài)信息；
[0009]在所述固定翼無人機降落后，所述固定翼無人機將所述排污企業(yè)的影像、所述固定翼無人機的空間位置和飛行姿態(tài)信息發(fā)送給所述中央服務(wù)器，以使所述中央服務(wù)器獲取所述排污企業(yè)的空間分布信息和排污信息。
[0010]進(jìn)一步地，在所述固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線飛行之前，包括:
[0011]所述中央服務(wù)器獲取污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)信息；
[0012]所述中央服務(wù)器根據(jù)所述污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)信息，確定所述固定翼無人機的飛行航線。
[0013]進(jìn)一步地，所述固定翼無人機搭載視頻采集設(shè)備；
[0014]所述固定翼無人機搭載影像采集設(shè)備；
[0015]所述固定翼無人機搭載無線傳輸設(shè)備。
[0016]進(jìn)一步地，所述影像采集設(shè)備為光學(xué)相機。
[0017]進(jìn)一步地，所述固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，獲取飛行污染源區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)，并將所述視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給中央服務(wù)器，包括:
[0018]所述固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，在所述固定翼無人機飛行至污染源區(qū)域內(nèi)時，所述固定翼無人機對所述污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的采集；
[0019]所述固定翼無人機通過所述無線傳輸設(shè)備，將所述采集到的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給所述中央服務(wù)器。
[0020]進(jìn)一步地，所述中央服務(wù)器根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)，確定所述固定翼無人機的航線調(diào)整信息，并將所述航線調(diào)整信息發(fā)送給所述固定翼無人機，包括:
[0021]所述中央服務(wù)器接收所述固定翼無人機發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)；
[0022]所述中央服務(wù)器采用目視解譯方法對所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行目視解譯，獲得解譯后的視頻數(shù)據(jù)；
[0023]所述中央服務(wù)器根據(jù)所述解譯后的視頻數(shù)據(jù)，確定排污企業(yè)的信息，并根據(jù)所述排污企業(yè)的信息確定所述固定翼無人機的航線調(diào)整信息；
[0024]所述中央服務(wù)器將所述航線調(diào)整信息發(fā)送給固定翼飛機。
[0025]進(jìn)一步地，所述固定翼無人機根據(jù)所述航線調(diào)整信息進(jìn)行飛行，獲取排污企業(yè)的影像和所述固定翼無人機的空間位置和飛行姿態(tài)信息，包括:
[0026]所述固定翼無人機接收所述中央服務(wù)器發(fā)送的所述航線調(diào)整信息；
[0027]所述固定翼無人機根據(jù)所述航線調(diào)整信息調(diào)整飛行航線，在所述固定翼無人機飛行至所述排污企業(yè)時，所述固定翼無人機對所述排污企業(yè)進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的采集，獲得排污企業(yè)的影像；
[0028]在所述影像采集設(shè)備曝光時，所述固定翼無人機根據(jù)全球定位系統(tǒng)GPS和慣性測量方法，獲取所述固定翼無人機空間位置和飛行姿態(tài)信息，并將所述固定翼無人機空間位置和飛行姿態(tài)信息發(fā)送給所述中央服務(wù)器。
[0029]進(jìn)一步地，所述中央服務(wù)器獲取所述排污企業(yè)的空間分布信息和排污信息，包括:
[0030]所述中央服務(wù)器根據(jù)所述固定翼無人機的空間位置、飛行姿態(tài)信息和正射校正方法，對所述排污企業(yè)的影像進(jìn)行正射校正，獲得正射校正后的排污企業(yè)影像；
[0031]所述中央服務(wù)器采用影像拼接和勻光勻色方法對所述正射校正后的排污企業(yè)影像進(jìn)行影像拼接，獲得拼接后的排污企業(yè)影像；
[0032]所述中央服務(wù)器采用目視解譯方法對所述拼接后的排污企業(yè)影像進(jìn)行目視解譯，獲得所述排污企業(yè)的空間分布信息和排污信息。
[0033]第二方面，本發(fā)明提供了一種基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測系統(tǒng)，包括:固定翼無人機和中央服務(wù)器；
[0034]所述中央服務(wù)器與所述固定翼無人機通信連接；
[0035]所述基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行權(quán)利要求1至8中任一方法。
[0036]由上述技術(shù)方案可知，通過本發(fā)明提供的基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法及系統(tǒng)，其中，方法包括:固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，獲取飛行污染源區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給中央服務(wù)器；確定固定翼無人機的航線調(diào)整信息，并將航線調(diào)整信息發(fā)送給固定翼無人機；根據(jù)航線調(diào)整信息進(jìn)行飛行，獲取排污企業(yè)的影像和固定翼無人機的空間位置和飛行姿態(tài)信息；固定翼無人機將排污企業(yè)的影像、所述固定翼無人機的空間位置和飛行姿態(tài)信息發(fā)送給中央服務(wù)器，獲取排污企業(yè)的空間分布信息和排污信息。通過本發(fā)明提供的基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法及系統(tǒng)，能夠為環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法提供有力的證據(jù)，可以不受時間和地形條件的約束，不受人為因素干擾，對大氣排污行為進(jìn)行監(jiān)察。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法的流程示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0040]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他的實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0041]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法的流程示意圖，如圖1所示，本實施例提供的基于無人機的大氣排污遙感監(jiān)測方法如下所述。
[0042]101、固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，獲取飛行污染源區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)，并將所述視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給中央服務(wù)器。
[0043]應(yīng)理解的是，固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，在固定翼無人機飛行到污染源區(qū)域時，對污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給中央服務(wù)器。
[0044]其中，在固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線飛行之前，包括:
[0045]中央服務(wù)器獲取污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)信息。
[0046]其中，污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)信息包括企業(yè)的空間位置坐標(biāo)，企業(yè)的規(guī)模，企業(yè)的類型(如鋼鐵廠、焦化廠、水泥廠、發(fā)電廠等)，企業(yè)的主要廠房的形狀，廠房的高度等。
[0047]中央服務(wù)器根據(jù)所述污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)信息，確定所述固定翼無人機的飛行航線。
[0048]應(yīng)理解的是，固定翼無人機搭載視頻采集設(shè)備，所述固定翼無人機搭載影像采集設(shè)備，所述固定翼無人機搭載無線傳輸設(shè)備。
[0049]其中，影像采集設(shè)備為光學(xué)相機，影像采集設(shè)備為高分辨率光學(xué)相機，高分辨率光學(xué)相機的有效像素一般為2000萬以上。
[0050]固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，獲取飛行污染源區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)，并將所述視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給中央服務(wù)器，包括:
[0051]所述固定翼無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行航線進(jìn)行飛行，在所述固定翼無人機飛行至污染源區(qū)域內(nèi)時，所述固定翼無人機對所述污染源區(qū)域內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的采集；
[0052]所述固定翼無人機通過所述無線傳輸設(shè)備，將所述采集到的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給所述中央服務(wù)器。
[0053]102、所述中央服務(wù)器根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)，確定所述固定翼無人機的航線調(diào)整信息，并將所述航線調(diào)整信息發(fā)送給所述固定翼無人機。
[0054]應(yīng)理解的是，中央服務(wù)器根據(jù)視頻數(shù)據(jù)，確定固定翼無人機的航線調(diào)整信息，并將所述航線調(diào)整信息發(fā)送給所述固定翼無人機，包括:
[0055]所述中央服務(wù)器接收所述固定翼無人機發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)。
[0056]所述中央服務(wù)器采用目視解譯方法對所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行目視解譯，獲得解譯后的視頻數(shù)據(jù)。
[0057]所述中