基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统，其中，方法包括：固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将视频数据发送给中央服务器；确定固定翼无人机的航线调整信息，并将航线调整信息发送给固定翼无人机；根据航线调整信息进行飞行，获取排污企业的影像和固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息；固定翼无人机将排污企业的影像、空间位置和飞行姿态信息发送给中央服务器，获取排污企业的空间分布信息和排污信息。通过本发明专利技术提供的基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统，能够为环境监察执法提供有力的证据，可以不受时间和地形条件的约束，不受人为因素干扰，对大气排污行为进行监察。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统
本专利技术涉及遥感监测领域，尤其涉及一种基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统。
技术介绍
正常的大气中主要含对植物生长有好处的氮气占78％和人体、动物需要的氧气占21％,还含有少量的二氧化碳0.03％和其他气体。空气污染，又称为大气污染，按照国际标准化组织(ISO)的定义，空气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人类的舒适、健康和福利或环境的现象。当本不属于大气成分的气体或物质，如硫化物、氮氧化物、粉尘、有机物等进入大气之后，大气污染就发生了。大气污染主要由人的活动造成，大气污染源主要有：工厂排放、汽车尾气、农垦烧荒、森林失火、炊烟、尘土等。大气环境保护事关人民群众根本利益。当前，我国大气污染形势严峻，以可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，同时我国的优质煤炭比例不高，劣质煤炭的燃烧不是很充分，大气污染防治压力继续加大，尤其是在京津冀、长三角、珠三角等区域重度污染天气频频出现。为了保护大气环境，国家制定了淘汰落后产能、节能减排等相关环保政策，同时加强大气污染源监察力度。传统的大气污染源监察方法主要是人工现场检查，了解企业的设备及消烟除尘设备运行情况，目测或检测林格曼黑度是否达标等，传统方法费人、费力、费时，运行效率低，监察范围有限，且易受到排污企业的干扰。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统，能够为环境监察执法提供有力的证据，可以不受时间和地形条件的约束，不受人为因素干扰，对大气排污行为进行监察。第一方面，本专利技术提供了一种基于无人机的大气排污遥感监测方法，包括：固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将所述视频数据发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述视频数据，确定所述固定翼无人机的航线调整信息，并将所述航线调整信息发送给所述固定翼无人机；所述固定翼无人机根据所述航线调整信息进行飞行，获取排污企业的影像和所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息；在所述固定翼无人机降落后，所述固定翼无人机将所述排污企业的影像、所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息发送给所述中央服务器，以使所述中央服务器获取所述排污企业的空间分布信息和排污信息。进一步地，在所述固定翼无人机根据预设的飞行航线飞行之前，包括：所述中央服务器获取污染源区域内的企业信息；所述中央服务器根据所述污染源区域内的企业信息，确定所述固定翼无人机的飞行航线。进一步地，所述固定翼无人机搭载视频采集设备；所述固定翼无人机搭载影像采集设备；所述固定翼无人机搭载无线传输设备。进一步地，所述影像采集设备为光学相机。进一步地，所述固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将所述视频数据发送给中央服务器，包括：所述固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，在所述固定翼无人机飞行至污染源区域内时，所述固定翼无人机对所述污染源区域内的企业进行视频数据的采集；所述固定翼无人机通过所述无线传输设备，将所述采集到的视频数据发送给所述中央服务器。进一步地，所述中央服务器根据所述视频数据，确定所述固定翼无人机的航线调整信息，并将所述航线调整信息发送给所述固定翼无人机，包括：所述中央服务器接收所述固定翼无人机发送的视频数据；所述中央服务器采用目视解译方法对所述视频数据进行目视解译，获得解译后的视频数据；所述中央服务器根据所述解译后的视频数据，确定排污企业的信息，并根据所述排污企业的信息确定所述固定翼无人机的航线调整信息；所述中央服务器将所述航线调整信息发送给固定翼飞机。进一步地，所述固定翼无人机根据所述航线调整信息进行飞行，获取排污企业的影像和所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息，包括：所述固定翼无人机接收所述中央服务器发送的所述航线调整信息；所述固定翼无人机根据所述航线调整信息调整飞行航线，在所述固定翼无人机飞行至所述排污企业时，所述固定翼无人机对所述排污企业进行影像数据的采集，获得排污企业的影像；在所述影像采集设备曝光时，所述固定翼无人机根据全球定位系统GPS和惯性测量方法，获取所述固定翼无人机空间位置和飞行姿态信息,并将所述固定翼无人机空间位置和飞行姿态信息发送给所述中央服务器。进一步地，所述中央服务器获取所述排污企业的空间分布信息和排污信息，包括：所述中央服务器根据所述固定翼无人机的空间位置、飞行姿态信息和正射校正方法，对所述排污企业的影像进行正射校正，获得正射校正后的排污企业影像；所述中央服务器采用影像拼接和匀光匀色方法对所述正射校正后的排污企业影像进行影像拼接，获得拼接后的排污企业影像；所述中央服务器采用目视解译方法对所述拼接后的排污企业影像进行目视解译，获得所述排污企业的空间分布信息和排污信息。第二方面，本专利技术提供了一种基于无人机的大气排污遥感监测系统，包括：固定翼无人机和中央服务器；所述中央服务器与所述固定翼无人机通信连接；所述基于无人机的大气排污遥感监测系统执行权利要求1至8中任一方法。由上述技术方案可知，通过本专利技术提供的基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统，其中，方法包括：固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将视频数据发送给中央服务器；确定固定翼无人机的航线调整信息，并将航线调整信息发送给固定翼无人机；根据航线调整信息进行飞行，获取排污企业的影像和固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息；固定翼无人机将排污企业的影像、所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息发送给中央服务器，获取排污企业的空间分布信息和排污信息。通过本专利技术提供的基于无人机的大气排污遥感监测方法及系统，能够为环境监察执法提供有力的证据，可以不受时间和地形条件的约束，不受人为因素干扰，对大气排污行为进行监察。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于无人机的大气排污遥感监测方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于无人机的大气排污遥感监测系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种基于无人机的大气排污遥感监测方法的流程示意图，如图1所示，本实施例提供的基于无人机的大气排污遥感监测方法如下所述。101、固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将所述视频数据发送给中央服务器。应理解的是，固定翼无人机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的大气排污遥感监测方法，其特征在于，包括：固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将所述视频数据发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述视频数据，确定所述固定翼无人机的航线调整信息，并将所述航线调整信息发送给所述固定翼无人机；所述固定翼无人机根据所述航线调整信息进行飞行，获取排污企业的影像和所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息；在所述固定翼无人机降落后，所述固定翼无人机将所述排污企业的影像、所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息发送给所述中央服务器，以使所述中央服务器获取所述排污企业的空间分布信息和排污信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的大气排污遥感监测方法，其特征在于，包括：固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将所述视频数据发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述视频数据，采用目视解译的方法确定所述固定翼无人机的航线调整信息，并将所述航线调整信息发送给所述固定翼无人机；所述固定翼无人机根据所述航线调整信息进行飞行，获取排污企业的影像和所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息；在所述固定翼无人机降落后，所述固定翼无人机将所述排污企业的影像、所述固定翼无人机的空间位置和飞行姿态信息发送给所述中央服务器，以使所述中央服务器获取所述排污企业的空间分布信息和排污信息。2.根据权利要求1所述的基于无人机的大气排污遥感监测方法，其特征在于，在所述固定翼无人机根据预设的飞行航线飞行之前，包括：所述中央服务器获取污染源区域内的企业信息；所述中央服务器根据所述污染源区域内的企业信息，确定所述固定翼无人机的飞行航线。3.根据权利要求1所述的基于无人机的大气排污遥感监测方法，其特征在于，所述固定翼无人机搭载视频采集设备；所述固定翼无人机搭载影像采集设备；所述固定翼无人机搭载无线传输设备。4.根据权利要求3所述的基于无人机的大气排污遥感监测方法，其特征在于，所述影像采集设备为光学相机。5.根据权利要求3所述的基于无人机的大气排污遥感监测方法，其特征在于，所述固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，获取飞行污染源区域的视频数据，并将所述视频数据发送给中央服务器，包括：所述固定翼无人机根据预设的飞行航线进行飞行，在所述固定翼无人机飞行至污染源区域内时，所述固定翼无人机对所述污染源区域内的企业进行视频数据的采集；所述固定翼无人机通过所述无线传输设备，将所述采集到的视频数据发送给所述中央服务器。6.根据权利要求1所述的基于无人机的大气排污遥感监测方法，其特征在于，所述中央服务器根据所述视频数据，确定所述固定翼无人机的航...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪运富，杨海军，张峰，李营，朱海涛，杨一鹏，
申请(专利权)人：环境保护部卫星环境应用中心，
类型：发明
国别省市：北京;11