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广东政务无人机应用场景 | 环境监测与治理篇(上)

2026-01-05 13:39:42来源:广东政数 关键词:无人机环境监测设备阅读量:19886

导读:以无人机遥感监测数据为基础,针对不同修复类型,从多个方面构建了生态修复效果评价指标体系和评价模型,并初步形成了基于无人机遥感的海岸带保护修复工程监测与评价方法,具有较强的可复制性和可推广性。
  科技守护绿水青山,无人机已成为环境监测治理的新锐力量。在广东近期发布的百项政务无人机创新应用中,无人机在环境监测与治理领域展现出令人振奋的实践图景:无人机化身为机动灵活的“空中巡检员”,实现对大范围区域的高频次、精细化巡查,精准监测生态质量、评估治理成效,推动环境治理从被动响应向主动预警、从人力巡查向智能感知转型。本期聚焦广东省政务领域无人机创新应用场景——环境监测与治理篇(上),看小小无人机如何撬动生态保护大效能。
 
省自然资源厅:无人机守护蓝色海岸的生态复苏,实现精准识别和评价
 
  01场景介绍
 
  近年来,广东省开展了一系列海岸带保护修复工程,并取得了显著的修复效果。为完善修复项目监测与评价体系,2024年,省土地调查规划院开展了基于无人机遥感的海岸带保护修复效果监测和评价工作。该工作通过“无人机遥感+地面调查+深度学习”的技术框架,综合运用多光谱、激光雷达等多种技术手段,结合深度学习技术,识别提取修复区域内植物植被、岸滩地貌等关键参数,从多个层面构建了生态修复效果评价指标体系和评价模型,实现对海岸带保护修复效果的综合评价。
 
  2025年,该项技术方法在逐步优化的基础上,已全面应用于海岸带保护修复项目评价工作中,完成40余个项目的监测与评价,具有较强的可复制性和可推广性。
 
  02创新亮点
 
  一是创新监测模式。采用无人机遥感技术对海岸带保护修复工程进行监测,具有监测范围广、效率高、时效性强、成本低、对生态环境破坏较小等诸多优点。
 
  二是融合多元数据。综合运用多种无人机遥感数据采集手段,实现了不同影像数据间的优势互补,提高了无人机遥感监测的数据精度,可针对性获取海岸带保护修复项目修复范围内多种监测与评价指标,从而实现对修复工程的系统监测和综合评价。
 
  三是构建评价体系。以无人机遥感监测数据为基础,针对不同修复类型,从多个方面构建了生态修复效果评价指标体系和评价模型,并初步形成了基于无人机遥感的海岸带保护修复工程监测与评价方法,具有较强的可复制性和可推广性。
 
  省生态环境厅:无人机助力大气污染立体监测与精准溯源,支撑科学治污
 
  01场景介绍
 
  臭氧是当前广东省首要大气污染物,其生成受前体物、光照、温度等多重因素影响,机制复杂且污染成因难辨识、排放源头难定位,制约区域空气质量改善。传统监测手段如地面固定站、人工采样及卫星遥感均存在局限:固定站覆盖面窄、人工采样时效性差、卫星遥感分辨率低,难以满足精准溯源和精细管控的需求。为此,广东省生态环境监测中心创新构建“卫星遥感普查、数据平台智能分析、无人机精细溯源”空天一体化溯源体系。
 
  通过卫星每日对全省臭氧浓度高值区开展大范围快速普查,然后依托人工智能平台深度融合气象、污染源等多源数据,智能研判并筛选重点嫌疑区域,最终运用无人机搭载高精度传感器开展低空近距离巡测,精准捕捉污染热点,实现从宏观区域到微观点源的精准定位。有效突破传统监测局限,显著提升溯源精准度与响应时效,实现污染溯源从“高值区”向“高值点”的跨越,大幅提升污染问题发现与处置效率,为环境执法、精准管控及科学治污提供有力支撑。
 
  02创新亮点
 
  通过无人机巡测与智能研判系统的深度融合,形成了“卫星预警-平台调度-无人机精准验证”的高效响应机制,突破了传统监测手段在时空分辨率与响应时效上的技术瓶颈。该模式实现了从被动发现到主动预警、从面域监控到点源精准追溯的重大突破,为区域臭氧污染防治提供了可复制、可推广的精准溯源技术路径。
 
  省生态环境厅:无人机助力海湾智慧监管与精细化调查,摸清生态“家底”
 
  01场景介绍
 
  为贯彻落实习近平总书记关于海洋生态环境保护的重要指示批示精神,落实《“十四五”海洋生态环境保护规划》有关部署以及生态环境部《美丽海湾建设提升行动方案》相关要求,广东省生态环境监测中心主动担当,建立“纵向联动+横向协作”工作机制,创新运用“无人机+AI”多模态数据协同“采集、处理、分析”先进技术,构建“空天地”多维协同监测体系,对省内多个海湾开展精细化监测,系统掌握全省近岸海域的生态环境“家底”状况。
 
  02创新亮点
 
  广东省生态环境监测中心聚焦滨海湿地和海岸线保护情况、海滩垃圾调查任务等场景,通过“卫星遥感组网覆全域、无人机近地监测补盲”的方式,采集卫星影像、海湾视频、全景影像、海滩垃圾与滨海湿地正射影像等数据成果开展调查海湾调查工作,构建起“监测评估、智能诊断、精准治理”的闭环管理体系,为“一湾一策”精细化治理、深入打好重点海域综合治理攻坚战、打造“美丽海湾”广东样板、为推动粤港澳大湾区生态文明建设奠定了坚实基础。
 
  省生态环境厅:低空无人机群助力水华智慧监测,为全省饮用水安全保障提供了新路径
 
  01场景介绍
 
  省生态环境厅首次构建并业务运行了“低空+水华预警”应用场景。在国内率先探索并建成湖库水华风险蜂群无人机自主巡航遥感监测网,具备多机智能组网、自主巡航、自动遥测功能,首次实现了鹤地水库库区水华热点水域高频次、无人化、自动化遥感监测,为广东省其他重点湖库水华预警监测提供有益的技术装备借鉴。结合运用定变轨卫星开展“省界-出海口”大尺度遥感;融合自动与常规站点,分层监测水文气象水质生态等多指标;研发“数值模拟+机器学习”的融合预测技术;构建了流域水华水质立体协同监测预警网。较之传统人工监测,显著提升了监测时效性与精准度,有效节省人力80%以上,监测效率提升30倍以上,并克服了传统手工监测点位少、频次低及巡检范围不足的缺陷,为全省饮用水安全保障提供了可复制、智能化的技术路径。
 
  02创新亮点
 
  一是创新低空蜂群组网模式。在国内率先建成湖库水华无人机自主巡航监测网,通过多机智能组网与自主遥测,首次实现对水华热点水域的高频次、无人化监测,有效提升响应效率与监测精度,为全省水华预警提供了先进的装备与技术路径。
 
  二是构建水华预警闭环体系。创新构建以“分类分区分级、网络整合、技术耦合、数据融合”为核心的“四分三合”预警工作机制,系统集成了遥感、监测与模拟溯源技术,形成了从监测评估到预测预警的完整业务闭环,显著提升了预警工作的科学性与系统性。
 
  三是建立三级联动响应链条。通过构建“省市县”三级联动机制,依托无人机动态捕捉与跨部门研判,实现了预警信息的快速生成与精准推送。同步调度现场核查与实验室分析,确保预警快报第一时间指导地方开展分级响应与应急处置,全面强化了水华风险的协同应对能力。
 
  省生态环境厅:无人机遥感助力农用地土壤重金属污染监测,实现高效精准管控
 
  01场景介绍
 
  传统土壤重金属采样检测操作环节多、成本高、周期长,难以满足区域大尺度快速监测需求;而卫星遥感反演调查方法存在空间分辨率低、受天气影响大、灵活性差等不足,无法灵活、动态开展高分辨率调查。针对以上工作模式的不足,省生态环境厅选择粤北典型矿区下游重金属污染农用地,开展了基于无人机高光谱的土壤重金属高精度定量化反演调查。
 
  通过利用无人机搭载微型机载高光谱成像系统,在调查区采集400至1000nm波段的高光谱数据。基于采集的高光谱数据,结合人工智能算法构建和优化反演模型,对铅等重金属浓度预测可决系数(R2)达到0.8以上,能够满足区域尺度土壤重金属含量初步调查的需求。基于构建的调查和反演方法,高效绘制了案例区域土壤重金属铜、铅、镍、锌等重金属浓度空间分布图。充分利用无人机高效、灵活、应用成本低的特点,突破传统监测效率和成本瓶颈,有效支撑了农用地土壤重金属污染动态监管与精准管控。
 
  02创新亮点
 
  该场景创新采用无人机高光谱+人工智能监测新模式,通过微型机载设备实现精细监测,依托算法优化构建高效反演模型,大幅提升重金属浓度预测准确性。该模式规避传统采样与卫星遥感局限,以低成本、高灵活度快速完成多元素空间分布可视化,构建“空地一体、精准高效”调查路径,为农用地污染动态监管、精准施策提供新方案,破解区域大尺度高分辨率监测难题。
 
  广州市:无人机助力南沙区智慧边防巡查,守护海岸线安全
 
  01场景介绍
 
  广州市南沙区创新构建海岸线无人机立体巡查体系,有效解决传统巡逻艇与人工巡查存在的盲区多、响应慢、成本高等问题。
 
  一是实现全域高效监测。通过规划航线,实现10余处重点区域开展常态化巡查,对港口、码头及偏僻岸线的全面覆盖。
 
  二是突破夜间监测瓶颈。部署无人机机场搭载红外热成像镜头、变焦镜头和可见光广角镜头,通过红外镜头开展常态化夜间巡查,在低能见度条件下精准识别可疑船只与人员活动。
 
  三是显著优化执法成本。相比传统巡查模式,无人机运营维护成本大幅降低,可持续性更强,效率更高。
 
  02创新亮点
 
  运用无人机常态化边境巡查,通过航拍监测精准发现问题,提升了边境海岸线监测的精确性、高效性和安全性,将无人机深度融入海岸线防护体系,实现了从被动响应到主动预警、从单一巡查到综合治理的升级,为沿海地区智慧边防提供了实践范式。
 
  广州市:无人机助力南沙区水务监测,智能巡检守护河湖
 
  01场景介绍
 
  广州市南沙区积极引入无人机技术开展智慧水务监测,开展对辖区内各河涌、水道的常态化高效巡查。
 
  一是实现高效巡查。在黄阁镇开展内河涌和外江河道的水域巡查,极大减轻人工巡河压力,效率提升3倍。
 
  二是提升智能识别能力。通过AI智能识别技术自动检测违规排放、水面污染等异常状况,识别违规排污、水面垃圾、河道环境破坏等问题,将数据及时回传至相关部门,实现对偷排监测、水面漂浮物管控等问题的有效治理。
 
  02创新亮点
 
  通过将无人机常态化巡查与AI图像识别技术深度融合,成功推动河湖监管模式从传统人力巡查向自动化、智能化模式转型。该模式不仅实现了巡查效能的数倍提升,更关键的是建立了“主动发现—智能识别—实时推送”的闭环管理流程,为城市水环境精细化管理提供了可量化、可复制的技术范式。
 
  广州市:无人机助力南沙区生态监测,实现自然资源精准摸底
 
  01场景介绍
 
  广州市南沙区依托全区覆盖的无人机机库体系,构建“空天地一体化”自然资源监测网络,破解传统人工巡查模式在自然资源管理中存在的效率低下、监管盲区多、数据共享不足等难题。
 
  一是实现全域季度监测。每季度通过航拍生成全域高精度数字正射影像,建立覆盖耕地、林草、湿地等全要素的监测网络。
 
  二是深化专项应用。通过复用无人机数据并利用AI算法精准识别地物变化,完成储备用地监测、农田固体废弃物排查、年度撂荒耕地图斑复查、永久基本农田范围对比及海上禁养区现状摸查等专项工作,支撑国土变更调查、村庄绿化率评估等多维度业务。通过多期遥感数据的对比分析,全面摸清南沙区的生态“家底”,为自然资源精准保护、执法监管和生态规划提供了科学、可靠的数据支撑。
 
  02创新亮点
 
  创新构建“空天地一体化”自然资源监测网络,依托全区无人机机库体系,突破传统人工巡查局限。实现全域季度高精度监测,生成精度影像,建立全要素监测网络。结合AI算法精准识别地物变化,高效完成多项专项工作,支撑多维度业务,全面摸清生态“家底”,为自然资源管理提供科学、可靠且全面的数据支撑。
 
  深圳市:“空中哨兵”赋能光明区生态治理,守护绿水青山
 
  01场景介绍
 
  为强化重点领域生态环境保护,深圳市光明区利用“空中哨兵”无人机辅助监管,提升生态环境问题闭环处理能力,推进生态文明建设。
 
  一是搭建完备的无人机辅助监管系统。在全域分散部署固定式无人机场,边缘地区以1套移动式无人机补充,实现常态化飞巡,完成实时视频信息采集、传输与存储,为指挥调度提供科技支撑。同时开展重点领域立体化巡查,针对施工工地、自然保护区等梳理点位清单、制定飞行计划,高频次巡航,通过高清影像与全景图比对,精准识别未落实扬尘防治、侵占生态红线等问题。
 
  二是助力生态环境问题精准高效处理。运用无人机搭载多参数气体检测仪,对施工工地、工业园区等开展巡航监测,分析污染物浓度、识别异常排放源,支撑精准执法。整合航拍数据建立全域生态环境数字底图,生成高精度正射二维图,实现“一图纵览”。建立问题发现、移交、整改工作台账,细分问题类型与责任单位,形成全流程监管,为守护“绿水青山”提供坚实保障。
 
  02创新亮点
 
  一是提升监管效率。相较于传统人工巡查,完成全类型全范围巡查至少需一个月,无人机一周内即可完成,还能快速定位并提供即时影像,有效破解时段受限、位置难达、响应滞后等短板,极大提高了辖区生态环境问题监管效率。
 
  二是降低人力成本。部署无人机场后,仅需一人在指挥中心,就能实现无人机常态化、规模化巡查,减少前往现场巡查次数,使线上督查成为常态,大幅降低人力资源使用,形成环境效益与管理成本“双优”局面。
 
  三是构建监测网络。依托“智慧环境监管平台”,将无人机巡查与地面网格化监管结合,形成“空天地”立体化监测网络,覆盖多种环境问题,助力深圳市光明区生态文明建设与智慧城市协同发展。
 
  深圳市:无人机赋能福田区水域生态与安全立体巡查,提升水域监管效能
 
  01景介绍
 
  为破解传统水域管理中存在的地形限制、效率低下、响应滞后等难题,深圳市福田区创新构建“无人机+”水域立体巡查新模式,实现生态监测与安全防控一体化管理。通过无人机技术,将过去分散、被动、低效的水域管理模式,转型升级为“监测、识别、推送、处置、复查”的全流程智能化闭环管理,大幅提升了工作效率与监管覆盖面,实现了从“人防”到“技防”的战略性跨越,打造了智慧城市精细化管理的福田样板。
 
  针对空气与水体环境,规划特定巡检航线开展常态化监测,为生态保护提供有力数据支撑。夏季响应防溺水需求,在福田河等重点水域执行巡查,通过“无人机空中实时喊话警示+地面人员联动处置”的高效协同模式处置风险,构筑“空中安全防护网”。针对梅林水库违规垂钓,开展专项巡查,高效处理违规事件,显著提升水域监管效能。
 
  02创新亮点
 
  该场景以无人机作“空中卫士”,突破地形限制,实现全方位无死角巡查,大幅增强水域安全性;操作便捷高效,一键规划航线即可开展多场景常态化监测与专项整治,节省大量人力物力;依托智能系统构建全流程闭环管理,精准高效处置水域问题,为智慧城市水域精细化管理开辟创新路径。
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