我國河流數(shù)量眾多，流域面積超 50 平方公里的河流共 45203 條，總長(zhǎng)度達(dá) 150.85 萬公里。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，河流水污染防治的重要性日益凸顯，排污口監(jiān)管更是重中之重。

2022 年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)入河入海排污口監(jiān)督管理工作的實(shí)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(biāo)任務(wù)。

分級(jí)排查，建立流域數(shù)字化檔案

我國東部長(zhǎng)江流域，河湖眾多，為深入貫徹長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”的戰(zhàn)略導(dǎo)向，各地扎實(shí)開展入河排污口排查工作。由于流域岸線長(zhǎng)、路難走，傳統(tǒng)人巡工作量大，且存在安全隱患。對(duì)此，發(fā)揮無人機(jī)的空中“千里眼”作用，能快速獲取河道大面積環(huán)境信息，并對(duì)重點(diǎn)區(qū)域精準(zhǔn)取證，大幅提高作業(yè)效率及安全性。

為高效高質(zhì)地完成排口排查，大疆行業(yè)應(yīng)用合作伙伴南京木牛自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司探索并提供了一整套基于無人機(jī)的入河排污口排查方案。

排查工作依照生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《入河（海）排污口三級(jí)排查技術(shù)指南》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。一級(jí)排查通過無人機(jī)航測(cè)采集正射影像，初步解譯識(shí)別疑似排口；二級(jí)針對(duì)疑似排口，通過人工核查+無人機(jī)輔助的方式核實(shí)；三級(jí)在第一、二級(jí)排查的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用大疆經(jīng)緯 M300 RTK 無人機(jī)搭載多傳感器融合H20T 負(fù)載，進(jìn)行空中多維度多視角可見光變焦+廣角+熱成像精細(xì)化巡檢，開展問題排污口信息復(fù)核和熱點(diǎn)區(qū)域精細(xì)核查的工作。同時(shí)結(jié)合大疆智圖軟件，搭建重點(diǎn)區(qū)域三維實(shí)景模型，完善入河排污口底層數(shù)據(jù)采集。

 

M300 RTK + P1 數(shù)據(jù)采集

 

一級(jí)排查范圍包含河流及兩側(cè)岸線延伸緩沖區(qū)，排查對(duì)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(zhǎng)，傳統(tǒng)人工排查存在效率低、影像采集標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一、排查遺漏等問題。

對(duì)此，使用大疆經(jīng)緯M300 RTK 無人機(jī)搭載禪思 P1高清航測(cè)相機(jī)，沿河流岸線規(guī)劃布設(shè)帶狀航線，進(jìn)行河道帶狀正射影像數(shù)據(jù)采集，大幅提高作業(yè)效率。

 

M300 RTK 按照規(guī)劃區(qū)域布設(shè)帶狀航線開展影像采集

 

數(shù)據(jù)導(dǎo)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(xiàn)排污口及周邊環(huán)境信息，并進(jìn)行排口標(biāo)識(shí)及存檔，最大限度避免漏排查。

 

河道正射影像成果

 

二級(jí)排查以一級(jí)排查解譯的疑似排污口，敏感區(qū)域作為現(xiàn)場(chǎng)排查對(duì)象。結(jié)合基于大疆上云API 開發(fā)的入河排污口排查系統(tǒng)，對(duì)排查范圍內(nèi)的河流、河涌、集聚區(qū)、污水處理廠、規(guī)模農(nóng)田等開展全口徑排查，做到“有口必查、應(yīng)查盡查”。

 

結(jié)合入河排污口排查系統(tǒng)推送疑似點(diǎn)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(hù)坡排污口情況，因此在二級(jí)排查中采用人工與無人機(jī)結(jié)合精細(xì)化排查，可以獲取高清晰度、多視角的排污口信息。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)人工難以到達(dá)點(diǎn)位，或排查區(qū)域存在危險(xiǎn)的區(qū)域，采用經(jīng)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(huán)境及問題點(diǎn)細(xì)節(jié)影像，開展無人機(jī)精細(xì)化巡檢核查。

 

 

人工難以到達(dá)點(diǎn)位，廣角及長(zhǎng)焦同步高效取證

 

在一、二級(jí)排查的基礎(chǔ)上，三級(jí)排查針對(duì)疑難排口、敏感集聚區(qū)、重點(diǎn)河道河岸、遮擋盲區(qū)等熱點(diǎn)區(qū)域，開展多維度可見光變焦+廣角+熱成像精細(xì)化排查，識(shí)別隱蔽排污口及水下暗管排污口。同時(shí)結(jié)合無人機(jī)搭載禪思 P1 及大疆智圖精細(xì)化三維建模技術(shù)，搭建排口周邊環(huán)境三維實(shí)景模型。實(shí)現(xiàn)任意角度獲取排口以及周邊環(huán)境情況，便于分析研判污染來源。

 

 

 

三維實(shí)景建模成果

 

本次排查河流岸線總長(zhǎng)度2976 公里，排查出 16355 個(gè)疑似排口、 1767 個(gè)敏感區(qū)域，投入人力 32 人、耗時(shí) 18 天完成數(shù)據(jù)采集。相比傳統(tǒng)人工排查，效率與質(zhì)量大幅提升。

城市復(fù)雜水系，快速精準(zhǔn)勘驗(yàn)取證

分布于城區(qū)的分支河道，往往河道環(huán)境復(fù)雜，所面臨的排查對(duì)象更加多樣、隱蔽。借助輕便小型無人機(jī)，可極大補(bǔ)充人力難以覆蓋的盲點(diǎn)，提升巡護(hù)安全性。來自南昌的環(huán)保公益組織青贛環(huán)境交流中心在使用無人機(jī)助力水污染調(diào)查方面也有獨(dú)到經(jīng)驗(yàn)。

在水污染日常調(diào)查工作中，如何快速識(shí)別污染源是一大難點(diǎn)。傳統(tǒng)調(diào)查方式中，需要人工巡查采集水體樣本送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，慢的時(shí)候甚至要一周才能出結(jié)果，速度慢、成本高。

借助無人機(jī)多光譜遙感技術(shù)，可準(zhǔn)確高效地識(shí)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(qū)域后，再采用重點(diǎn)針對(duì)性巡查方式，使用無人機(jī)可見光+熱成像功能排查問題排污口。

 

無人機(jī)多光譜遙感水質(zhì)分析圖

 

隨著監(jiān)管部門對(duì)排污口的監(jiān)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(xiàn)場(chǎng)也未必能發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)作業(yè)方式中，只能通過水質(zhì)檢測(cè)方法去識(shí)別，存在取樣難、危險(xiǎn)大、速度慢等問題。

借助大疆行業(yè)應(yīng)用小型無人機(jī)的紅外熱成像相機(jī)能高效識(shí)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?dāng)U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(tài)執(zhí)法人員快速溯源取證，極大提高效率。

 

可見光與紅外視角下雨水排口影像對(duì)比

 

此外，在河道日常巡查中，針對(duì)河岸種菜、垃圾堆放、河岸公共設(shè)施損壞、水葫蘆覆蓋河面等環(huán)境問題，巡查人員攜帶小巧的大疆行業(yè)應(yīng)用小型無人機(jī)，可有效提升單人巡查覆蓋面積，高質(zhì)高效守護(hù)環(huán)境健康發(fā)展。

 

河岸種菜

 

河岸垃圾堆放

 

河岸公共設(shè)施損壞

 

水葫蘆覆蓋河面

 

未來，大疆行業(yè)應(yīng)用將繼續(xù)推進(jìn)無人機(jī)技術(shù)及應(yīng)用革新，開展遙感監(jiān)測(cè)等實(shí)用技術(shù)和裝備的研發(fā)及應(yīng)用，助力構(gòu)建“受納水體—排污口—排污通道—排污單位”全過程監(jiān)督管理體系，做環(huán)保行業(yè)守護(hù)者們的可靠伙伴。