無人機變身空中“千里眼” 助力長江流域河道環境治理

我國河流數量眾多，流域面積超50平方公里的河流共45203條，總長度達150.85萬公里。隨著經濟社會快速發展，河流水污染防治的重要性日益凸顯，排污口監管更是重中之重。2022年，國務院辦公廳印發《關于加強入河入海排污口監督管理工作的實施意見》，明確2023年將完成七大流域干流及重要支流的排口排查的目標任務。

分級排查，建立流域數字化檔案

我國東部長江流域，河湖眾多，為深入貫徹長江經濟帶發展“共抓大保護、不搞大開發”的戰略導向，各地扎實開展入河排污口排查工作。由于流域岸線長、路難走，傳統人巡工作量大，且存在安全隱患。對此，發揮無人機的空中“千里眼”作用，能快速獲取河道大面積環境信息，并對重點區域精準取證，大幅提高作業效率及安全性。

為高效高質地完成排口排查，大疆行業應用合作伙伴南京木牛自動化系統有限公司探索并提供了一整套基于無人機的入河排污口排查方案。

排查工作依照生態環境部發布的《入河（海）排污口三級排查技術指南》標準執行。一級排查通過無人機航測采集正射影像，初步解譯識別疑似排口；二級針對疑似排口，通過人工核查+無人機輔助的方式核實；三級在第一、二級排查的基礎上，綜合運用大疆經緯M300 RTK無人機搭載多傳感器融合H20T負載，進行空中多維度多視角可見光變焦+廣角+熱成像精細化巡檢，開展問題排污口信息復核和熱點區域精細核查的工作。同時結合大疆智圖軟件，搭建重點區域三維實景模型，完善入河排污口底層數據采集。

一級排查范圍包含河流及兩側岸線延伸緩沖區，排查對象包含河流上所有通過管道、溝、渠、涵閘、隧洞等的直接排污口，以及所有通過濕地、灘涂、支流等的間接排污口。由于河道岸線長，傳統人工排查存在效率低、影像采集標準難統一、排查遺漏等問題。對此，使用大疆經緯M300 RTK無人機搭載禪思P1高清航測相機，沿河流岸線規劃布設帶狀航線，進行河道帶狀正射影像數據采集，大幅提高作業效率。

圖：M300 RTK按照規劃區域布設帶狀航線開展影像采集

數據導入大疆智圖，生成高分辨率正射影像（影像地面分辨率≤5cm）。影像成果可直觀呈現排污口及周邊環境信息，并進行排口標識及存檔，最大限度避免漏排查。

圖：河道正射影像成果

二級排查以一級排查解譯的疑似排污口，敏感區域作為現場排查對象。結合基于大疆上云API開發的入河排污口排查系統，對排查范圍內的河流、河涌、集聚區、污水處理廠、規模農田等開展全口徑排查，做到“有口必查、應查盡查”。

圖：結合入河排污口排查系統推送疑似點位，提高效率

由于正射影像只能展示平面俯視視角，不能很好地展示河道垂直護坡排污口情況，因此在二級排查中采用人工與無人機結合精細化排查，可以獲取高清晰度、多視角的排污口信息。對于現場人工難以到達點位，或排查區域存在危險的區域，采用經緯M300 RTK搭載禪思H20T，通過廣角+變焦同步拍攝功能，同步獲取周邊環境及問題點細節影像，開展無人機精細化巡檢核查。

圖：人工難以到達點位，廣角及長焦同步高效取證

在一、二級排查的基礎上，三級排查針對疑難排口、敏感集聚區、重點河道河岸、遮擋盲區等熱點區域，開展多維度可見光變焦+廣角+熱成像精細化排查，識別隱蔽排污口及水下暗管排污口。同時結合無人機搭載禪思P1及大疆智圖精細化三維建模技術，搭建排口周邊環境三維實景模型。實現任意角度獲取排口以及周邊環境情況，便于分析研判污染來源。

圖：三維實景建模成果

本次排查河流岸線總長度2976公里，排查出16355個疑似排口、1767個敏感區域，投入人力32人、耗時18天完成數據采集。相比傳統人工排查，效率與質量大幅提升。

城市復雜水系，快速精準勘驗取證

分布于城區的分支河道，往往河道環境復雜，所面臨的排查對象往往更加多樣、隱蔽。借助行業輕便小型無人機，可極大補充人力難以覆蓋的盲點，提升巡護安全性。來自南昌的環保公益組織青贛環境交流中心在使用無人機助力水污染調查方面也有獨到經驗。

在水污染日常調查工作中，如何快速識別污染源是一大難點。傳統調查方式中，需要人工巡查采集水體樣本送往實驗室進行水質檢測，慢的時候甚至要一周才能出結果，速度慢、成本高。

借助無人機多光譜遙感技術，可準確高效地識別河道大面積的污染分布情況，就像是給河流照X光，透過光譜變化快速掌握水污染情況，極大提高了大面積河段的排查效率、降低了排查的成本。鎖定重度污染區域后，再采用重點針對性巡查方式，使用無人機可見光+熱成像功能排查問題排污口。

圖：無人機多光譜遙感水質分析圖

隨著監管部門對排污口的監管日益完善，利用雨水排口排污的行為日益增多。有些排污口隱藏在雨水排口中，污水與雨水混雜在一起，排查人員即便到了現場也未必能發現。傳統作業方式中，只能通過水質檢測方法去識別，存在取樣難、危險大、速度慢等問題。

借助大疆行業應用小型無人機搭載的紅外熱成像相機能高效識別隱蔽暗排口。正常雨水排放與河道自然水體溫差較小，而污水常溫度較高，在熱紅外影像上，污水排口位置、污水擴散范圍都十分明顯，是雨水還是污水一目了然。幫助一線生態執法人員快速溯源取證，極大提高效率。

圖：可見光與紅外視角下雨水排口影像對比

此外，針對河岸種菜、垃圾堆放、河岸公共設施損壞、水葫蘆覆蓋河面等環境問題，巡查人員攜帶小巧的大疆行業應用小型無人機，可有效提升單人巡查覆蓋面積，高質高效守護環境健康發展。

無人機應用技術的不斷革新，以及遙感監測等實用技術和裝備的研發及應用，將助力構建“受納水體—排污口—排污通道—排污單位”全過程監督管理體系，為環保事業做更大的貢獻。