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科技守護綠水青山，無人機已成為環(huán)境監(jiān)測治理的新銳力量。在廣東近期發(fā)布的百項政務無人機創(chuàng)新應用中，無人機在環(huán)境監(jiān)測與治理領(lǐng)域展現(xiàn)出令人振奮的實踐圖景：無人機化身為機動靈活的“空中巡檢員”，實現(xiàn)對大范圍區(qū)域的高頻次、精細化巡查，精準監(jiān)測生態(tài)質(zhì)量、評估治理成效，推動環(huán)境治理從被動響應向主動預警、從人力巡查向智能感知轉(zhuǎn)型。本期聚焦廣東省政務領(lǐng)域無人機創(chuàng)新應用場景——環(huán)境監(jiān)測與治理篇(上)，看小小無人機如何撬動生態(tài)保護大效能。
省自然資源廳：無人機守護藍色海岸的生態(tài)復蘇，實現(xiàn)精準識別和評價
01場景介紹
近年來，廣東省開展了一系列海岸帶保護修復工程，并取得了顯著的修復效果。為完善修復項目監(jiān)測與評價體系，2024年，省土地調(diào)查規(guī)劃院開展了基于無人機遙感的海岸帶保護修復效果監(jiān)測和評價工作。該工作通過“無人機遙感+地面調(diào)查+深度學習”的技術(shù)框架，綜合運用多光譜、激光雷達等多種技術(shù)手段，結(jié)合深度學習技術(shù)，識別提取修復區(qū)域內(nèi)植物植被、岸灘地貌等關(guān)鍵參數(shù)，從多個層面構(gòu)建了生態(tài)修復效果評價指標體系和評價模型，實現(xiàn)對海岸帶保護修復效果的綜合評價。
2025年，該項技術(shù)方法在逐步優(yōu)化的基礎上，已全面應用于海岸帶保護修復項目評價工作中，完成40余個項目的監(jiān)測與評價，具有較強的可復制性和可推廣性。
02創(chuàng)新亮點
一是創(chuàng)新監(jiān)測模式。采用無人機遙感技術(shù)對海岸帶保護修復工程進行監(jiān)測，具有監(jiān)測范圍廣、效率高、時效性強、成本低、對生態(tài)環(huán)境破壞較小等諸多優(yōu)點。
二是融合多元數(shù)據(jù)。綜合運用多種無人機遙感數(shù)據(jù)采集手段，實現(xiàn)了不同影像數(shù)據(jù)間的優(yōu)勢互補，提高了無人機遙感監(jiān)測的數(shù)據(jù)精度，可針對性獲取海岸帶保護修復項目修復范圍內(nèi)多種監(jiān)測與評價指標，從而實現(xiàn)對修復工程的系統(tǒng)監(jiān)測和綜合評價。
三是構(gòu)建評價體系。以無人機遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎，針對不同修復類型，從多個方面構(gòu)建了生態(tài)修復效果評價指標體系和評價模型，并初步形成了基于無人機遙感的海岸帶保護修復工程監(jiān)測與評價方法，具有較強的可復制性和可推廣性。
二省生態(tài)環(huán)境廳：無人機助力大氣污染立體監(jiān)測與精準溯源，支撐科學治污
01場景介紹
臭氧是當前廣東省首要大氣污染物，其生成受前體物、光照、溫度等多重因素影響，機制復雜且污染成因難辨識、排放源頭難定位，制約區(qū)域空氣質(zhì)量改善。傳統(tǒng)監(jiān)測手段如地面固定站、人工采樣及衛(wèi)星遙感均存在局限：固定站覆蓋面窄、人工采樣時效性差、衛(wèi)星遙感分辨率低，難以滿足精準溯源和精細管控的需求。為此，廣東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心創(chuàng)新構(gòu)建“衛(wèi)星遙感普查、數(shù)據(jù)平臺智能分析、無人機精細溯源”空天一體化溯源體系。
通過衛(wèi)星每日對全省臭氧濃度高值區(qū)開展大范圍快速普查，然后依托人工智能平臺深度融合氣象、污染源等多源數(shù)據(jù)，智能研判并篩選重點嫌疑區(qū)域，最終運用無人機搭載高精度傳感器開展低空近距離巡測，精準捕捉污染熱點，實現(xiàn)從宏觀區(qū)域到微觀點源的精準定位。有效突破傳統(tǒng)監(jiān)測局限，顯著提升溯源精準度與響應時效，實現(xiàn)污染溯源從“高值區(qū)”向“高值點”的跨越，大幅提升污染問題發(fā)現(xiàn)與處置效率，為環(huán)境執(zhí)法、精準管控及科學治污提供有力支撐。
02創(chuàng)新亮點
通過無人機巡測與智能研判系統(tǒng)的深度融合，形成了“衛(wèi)星預警-平臺調(diào)度-無人機精準驗證”的高效響應機制，突破了傳統(tǒng)監(jiān)測手段在時空分辨率與響應時效上的技術(shù)瓶頸。該模式實現(xiàn)了從被動發(fā)現(xiàn)到主動預警、從面域監(jiān)控到點源精準追溯的重大突破，為區(qū)域臭氧污染防治提供了可復制、可推廣的精準溯源技術(shù)路徑。
三省生態(tài)環(huán)境廳：無人機助力海灣智慧監(jiān)管與精細化調(diào)查，摸清生態(tài)“家底”
01場景介紹
為貫徹落實習近平總書記關(guān)于海洋生態(tài)環(huán)境保護的重要指示批示精神，落實《“十四五”海洋生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》有關(guān)部署以及生態(tài)環(huán)境部《美麗海灣建設提升行動方案》相關(guān)要求，廣東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心主動擔當，建立“縱向聯(lián)動+橫向協(xié)作”工作機制，創(chuàng)新運用“無人機+AI”多模態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)同“采集、處理、分析”先進技術(shù)，構(gòu)建“空天地”多維協(xié)同監(jiān)測體系，對省內(nèi)多個海灣開展精細化監(jiān)測，系統(tǒng)掌握全省近岸海域的生態(tài)環(huán)境“家底”狀況。
02創(chuàng)新亮點
廣東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心聚焦濱海濕地和海岸線保護情況、海灘垃圾調(diào)查任務等場景，通過“衛(wèi)星遙感組網(wǎng)覆全域、無人機近地監(jiān)測補盲”的方式，采集衛(wèi)星影像、海灣視頻、全景影像、海灘垃圾與濱海濕地正射影像等數(shù)據(jù)成果開展調(diào)查海灣調(diào)查工作，構(gòu)建起“監(jiān)測評估、智能診斷、精準治理”的閉環(huán)管理體系，為“一灣一策”精細化治理、深入打好重點海域綜合治理攻堅戰(zhàn)、打造“美麗海灣”廣東樣板、為推動粵港澳大灣區(qū)生態(tài)文明建設奠定了堅實基礎。
四省生態(tài)環(huán)境廳：低空無人機群助力水華智慧監(jiān)測，為全省飲用水安全保障提供了新路徑
01場景介紹
省生態(tài)環(huán)境廳首次構(gòu)建并業(yè)務運行了“低空+水華預警”應用場景。在國內(nèi)率先探索并建成湖庫水華風險蜂群無人機自主巡航遙感監(jiān)測網(wǎng)，具備多機智能組網(wǎng)、自主巡航、自動遙測功能，首次實現(xiàn)了鶴地水庫庫區(qū)水華熱點水域高頻次、無人化、自動化遙感監(jiān)測，為廣東省其他重點湖庫水華預警監(jiān)測提供有益的技術(shù)裝備借鑒。結(jié)合運用定變軌衛(wèi)星開展“省界-出海口”大尺度遙感；融合自動與常規(guī)站點，分層監(jiān)測水文氣象水質(zhì)生態(tài)等多指標；研發(fā)“數(shù)值模擬+機器學習”的融合預測技術(shù)；構(gòu)建了流域水華水質(zhì)立體協(xié)同監(jiān)測預警網(wǎng)。較之傳統(tǒng)人工監(jiān)測，顯著提升了監(jiān)測時效性與精準度，有效節(jié)省人力80%以上，監(jiān)測效率提升30倍以上，并克服了傳統(tǒng)手工監(jiān)測點位少、頻次低及巡檢范圍不足的缺陷，為全省飲用水安全保障提供了可復制、智能化的技術(shù)路徑。
02創(chuàng)新亮點
一是創(chuàng)新低空蜂群組網(wǎng)模式。在國內(nèi)率先建成湖庫水華無人機自主巡航監(jiān)測網(wǎng)，通過多機智能組網(wǎng)與自主遙測，首次實現(xiàn)對水華熱點水域的高頻次、無人化監(jiān)測，有效提升響應效率與監(jiān)測精度，為全省水華預警提供了先進的裝備與技術(shù)路徑。
二是構(gòu)建水華預警閉環(huán)體系。創(chuàng)新構(gòu)建以“分類分區(qū)分級、網(wǎng)絡整合、技術(shù)耦合、數(shù)據(jù)融合”為核心的“四分三合”預警工作機制，系統(tǒng)集成了遙感、監(jiān)測與模擬溯源技術(shù)，形成了從監(jiān)測評估到預測預警的完整業(yè)務閉環(huán)，顯著提升了預警工作的科學性與系統(tǒng)性。
三是建立三級聯(lián)動響應鏈條。通過構(gòu)建“省市縣”三級聯(lián)動機制，依托無人機動態(tài)捕捉與跨部門研判，實現(xiàn)了預警信息的快速生成與精準推送。同步調(diào)度現(xiàn)場核查與實驗室分析，確保預警快報第一時間指導地方開展分級響應與應急處置，全面強化了水華風險的協(xié)同應對能力。
五省生態(tài)環(huán)境廳：無人機遙感助力農(nóng)用地土壤重金屬污染監(jiān)測，實現(xiàn)高效精準管控
01場景介紹
傳統(tǒng)土壤重金屬采樣檢測操作環(huán)節(jié)多、成本高、周期長，難以滿足區(qū)域大尺度快速監(jiān)測需求；而衛(wèi)星遙感反演調(diào)查方法存在空間分辨率低、受天氣影響大、靈活性差等不足，無法靈活、動態(tài)開展高分辨率調(diào)查。針對以上工作模式的不足，省生態(tài)環(huán)境廳選擇粵北典型礦區(qū)下游重金屬污染農(nóng)用地，開展了基于無人機高光譜的土壤重金屬高精度定量化反演調(diào)查。
通過利用無人機搭載微型機載高光譜成像系統(tǒng)，在調(diào)查區(qū)采集400至1000nm波段的高光譜數(shù)據(jù)。基于采集的高光譜數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能算法構(gòu)建和優(yōu)化反演模型，對鉛等重金屬濃度預測可決系數(shù)(R2)達到0.8以上，能夠滿足區(qū)域尺度土壤重金屬含量初步調(diào)查的需求。基于構(gòu)建的調(diào)查和反演方法，高效繪制了案例區(qū)域土壤重金屬銅、鉛、鎳、鋅等重金屬濃度空間分布圖。充分利用無人機高效、靈活、應用成本低的特點，突破傳統(tǒng)監(jiān)測效率和成本瓶頸，有效支撐了農(nóng)用地土壤重金屬污染動態(tài)監(jiān)管與精準管控。
02創(chuàng)新亮點
該場景創(chuàng)新采用無人機高光譜+人工智能監(jiān)測新模式，通過微型機載設備實現(xiàn)精細監(jiān)測，依托算法優(yōu)化構(gòu)建高效反演模型，大幅提升重金屬濃度預測準確性。該模式規(guī)避傳統(tǒng)采樣與衛(wèi)星遙感局限，以低成本、高靈活度快速完成多元素空間分布可視化，構(gòu)建“空地一體、精準高效”調(diào)查路徑，為農(nóng)用地污染動態(tài)監(jiān)管、精準施策提供新方案，破解區(qū)域大尺度高分辨率監(jiān)測難題。
六廣州市：無人機助力南沙區(qū)智慧邊防巡查，守護海岸線安全
01場景介紹
廣州市南沙區(qū)創(chuàng)新構(gòu)建海岸線無人機立體巡查體系，有效解決傳統(tǒng)巡邏艇與人工巡查存在的盲區(qū)多、響應慢、成本高等問題。
一是實現(xiàn)全域高效監(jiān)測。通過規(guī)劃航線，實現(xiàn)10余處重點區(qū)域開展常態(tài)化巡查，對港口、碼頭及偏僻岸線的全面覆蓋。
二是突破夜間監(jiān)測瓶頸。部署無人機機場搭載紅外熱成像鏡頭、變焦鏡頭和可見光廣角鏡頭，通過紅外鏡頭開展常態(tài)化夜間巡查，在低能見度條件下精準識別可疑船只與人員活動。
三是顯著優(yōu)化執(zhí)法成本。相比傳統(tǒng)巡查模式，無人機運營維護成本大幅降低，可持續(xù)性更強，效率更高。
02創(chuàng)新亮點
運用無人機常態(tài)化邊境巡查，通過航拍監(jiān)測精準發(fā)現(xiàn)問題，提升了邊境海岸線監(jiān)測的精確性、高效性和安全性，將無人機深度融入海岸線防護體系，實現(xiàn)了從被動響應到主動預警、從單一巡查到綜合治理的升級，為沿海地區(qū)智慧邊防提供了實踐范式。
七廣州市：無人機助力南沙區(qū)水務監(jiān)測，智能巡檢守護河湖
01場景介紹
廣州市南沙區(qū)積極引入無人機技術(shù)開展智慧水務監(jiān)測，開展對轄區(qū)內(nèi)各河涌、水道的常態(tài)化高效巡查。
一是實現(xiàn)高效巡查。在黃閣鎮(zhèn)開展內(nèi)河涌和外江河道的水域巡查，極大減輕人工巡河壓力，效率提升3倍。
二是提升智能識別能力。通過AI智能識別技術(shù)自動檢測違規(guī)排放、水面污染等異常狀況，識別違規(guī)排污、水面垃圾、河道環(huán)境破壞等問題，將數(shù)據(jù)及時回傳至相關(guān)部門，實現(xiàn)對偷排監(jiān)測、水面漂浮物管控等問題的有效治理。
02創(chuàng)新亮點
通過將無人機常態(tài)化巡查與AI圖像識別技術(shù)深度融合，成功推動河湖監(jiān)管模式從傳統(tǒng)人力巡查向自動化、智能化模式轉(zhuǎn)型。該模式不僅實現(xiàn)了巡查效能的數(shù)倍提升，更關(guān)鍵的是建立了“主動發(fā)現(xiàn)—智能識別—實時推送”的閉環(huán)管理流程，為城市水環(huán)境精細化管理提供了可量化、可復制的技術(shù)范式。
八廣州市：無人機助力南沙區(qū)生態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)自然資源精準摸底
01場景介紹
廣州市南沙區(qū)依托全區(qū)覆蓋的無人機機庫體系，構(gòu)建“空天地一體化”自然資源監(jiān)測網(wǎng)絡，破解傳統(tǒng)人工巡查模式在自然資源管理中存在的效率低下、監(jiān)管盲區(qū)多、數(shù)據(jù)共享不足等難題。
一是實現(xiàn)全域季度監(jiān)測。每季度通過航拍生成全域高精度數(shù)字正射影像，建立覆蓋耕地、林草、濕地等全要素的監(jiān)測網(wǎng)絡。
二是深化專項應用。通過復用無人機數(shù)據(jù)并利用AI算法精準識別地物變化，完成儲備用地監(jiān)測、農(nóng)田固體廢棄物排查、年度撂荒耕地圖斑復查、永久基本農(nóng)田范圍對比及海上禁養(yǎng)區(qū)現(xiàn)狀摸查等專項工作，支撐國土變更調(diào)查、村莊綠化率評估等多維度業(yè)務。通過多期遙感數(shù)據(jù)的對比分析，全面摸清南沙區(qū)的生態(tài)“家底”，為自然資源精準保護、執(zhí)法監(jiān)管和生態(tài)規(guī)劃提供了科學、可靠的數(shù)據(jù)支撐。
02創(chuàng)新亮點
創(chuàng)新構(gòu)建“空天地一體化”自然資源監(jiān)測網(wǎng)絡，依托全區(qū)無人機機庫體系，突破傳統(tǒng)人工巡查局限。實現(xiàn)全域季度高精度監(jiān)測，生成精度影像，建立全要素監(jiān)測網(wǎng)絡。結(jié)合AI算法精準識別地物變化，高效完成多項專項工作，支撐多維度業(yè)務，全面摸清生態(tài)“家底”，為自然資源管理提供科學、可靠且全面的數(shù)據(jù)支撐。
九深圳市：“空中哨兵”賦能光明區(qū)生態(tài)治理，守護綠水青山
01場景介紹
為強化重點領(lǐng)域生態(tài)環(huán)境保護，深圳市光明區(qū)利用“空中哨兵”無人機輔助監(jiān)管，提升生態(tài)環(huán)境問題閉環(huán)處理能力，推進生態(tài)文明建設。
一是搭建完備的無人機輔助監(jiān)管系統(tǒng)。在全域分散部署固定式無人機場，邊緣地區(qū)以1套移動式無人機補充，實現(xiàn)常態(tài)化飛巡，完成實時視頻信息采集、傳輸與存儲，為指揮調(diào)度提供科技支撐。同時開展重點領(lǐng)域立體化巡查，針對施工工地、自然保護區(qū)等梳理點位清單、制定飛行計劃，高頻次巡航，通過高清影像與全景圖比對，精準識別未落實揚塵防治、侵占生態(tài)紅線等問題。
二是助力生態(tài)環(huán)境問題精準高效處理。運用無人機搭載多參數(shù)氣體檢測儀，對施工工地、工業(yè)園區(qū)等開展巡航監(jiān)測，分析污染物濃度、識別異常排放源，支撐精準執(zhí)法。整合航拍數(shù)據(jù)建立全域生態(tài)環(huán)境數(shù)字底圖，生成高精度正射二維圖，實現(xiàn)“一圖縱覽”。建立問題發(fā)現(xiàn)、移交、整改工作臺賬，細分問題類型與責任單位，形成全流程監(jiān)管，為守護“綠水青山”提供堅實保障。
02創(chuàng)新亮點
一是提升監(jiān)管效率。相較于傳統(tǒng)人工巡查，完成全類型全范圍巡查至少需一個月，無人機一周內(nèi)即可完成，還能快速定位并提供即時影像，有效破解時段受限、位置難達、響應滯后等短板，極大提高了轄區(qū)生態(tài)環(huán)境問題監(jiān)管效率。
二是降低人力成本。部署無人機場后，僅需一人在指揮中心，就能實現(xiàn)無人機常態(tài)化、規(guī)模化巡查，減少前往現(xiàn)場巡查次數(shù)，使線上督查成為常態(tài)，大幅降低人力資源使用，形成環(huán)境效益與管理成本“雙優(yōu)”局面。
三是構(gòu)建監(jiān)測網(wǎng)絡。依托“智慧環(huán)境監(jiān)管平臺”，將無人機巡查與地面網(wǎng)格化監(jiān)管結(jié)合，形成“空天地”立體化監(jiān)測網(wǎng)絡，覆蓋多種環(huán)境問題，助力深圳市光明區(qū)生態(tài)文明建設與智慧城市協(xié)同發(fā)展。
十深圳市：無人機賦能福田區(qū)水域生態(tài)與安全立體巡查，提升水域監(jiān)管效能
01景介紹
為破解傳統(tǒng)水域管理中存在的地形限制、效率低下、響應滯后等難題，深圳市福田區(qū)創(chuàng)新構(gòu)建“無人機+”水域立體巡查新模式，實現(xiàn)生態(tài)監(jiān)測與安全防控一體化管理。通過無人機技術(shù)，將過去分散、被動、低效的水域管理模式，轉(zhuǎn)型升級為“監(jiān)測、識別、推送、處置、復查”的全流程智能化閉環(huán)管理，大幅提升了工作效率與監(jiān)管覆蓋面，實現(xiàn)了從“人防”到“技防”的戰(zhàn)略性跨越，打造了智慧城市精細化管理的福田樣板。
針對空氣與水體環(huán)境，規(guī)劃特定巡檢航線開展常態(tài)化監(jiān)測，為生態(tài)保護提供有力數(shù)據(jù)支撐。夏季響應防溺水需求，在福田河等重點水域執(zhí)行巡查，通過“無人機空中實時喊話警示+地面人員聯(lián)動處置”的高效協(xié)同模式處置風險，構(gòu)筑“空中安全防護網(wǎng)”。針對梅林水庫違規(guī)垂釣，開展專項巡查，高效處理違規(guī)事件，顯著提升水域監(jiān)管效能。
02創(chuàng)新亮點
該場景以無人機作“空中衛(wèi)士”，突破地形限制，實現(xiàn)全方位無死角巡查，大幅增強水域安全性；操作便捷高效，一鍵規(guī)劃航線即可開展多場景常態(tài)化監(jiān)測與專項整治，節(jié)省大量人力物力；依托智能系統(tǒng)構(gòu)建全流程閉環(huán)管理，精準高效處置水域問題，為智慧城市水域精細化管理開辟創(chuàng)新路徑。
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