[发明专利]一种基于无人机的秸秆焚烧监测系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人机航测技术领域，特别涉及一种基于无人机的秸秆焚 烧监测系统及测量方法。

背景技术

当前，因农作物秸秆无序焚烧而引发的大气环境污染问题，已引起全社会 及各级政府的高度关注。秸秆焚烧产生的大量气体及颗粒污染物会引起区域性 空气污染，危害人类身体健康，严重时会降低空气能见度、引发交通事故。据 统计，每年我国秸秆焚烧量约为140Tg(百万吨)，全国生物质燃烧的CO排放量 中约有一半来自秸秆焚烧。每年6-10月收获季，全国范围内都会出现秸秆露天 焚烧现象，很大程度上加重了大气污染水平。为此，2008年国务院办公厅下发 了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》，2009和2012年国家发改委和 农业部等部委又联合发布了《关于印发编制秸秆综合利用规划指导意见的通 知》、《"十二五"农作物秸秆综合利用实施方案》。此后，各级政府还出台了一系 列秸秆禁烧政策。但近年来，农业生产中秸秆集中焚烧的现象屡禁不止，因秸 秆露天焚烧致使大量颗粒物输出引起国内区域性大气污染事件不胜枚举，已成 为公众密切关注的社会、环境问题。

当前对于秸秆焚烧监测主要利用卫星遥感技术进行监测，卫星遥感监测技 术的主要优势在于：该技术在大面积长时间的焚烧现场监测中具有准确性、客 观性及数据的可回溯性，并且能够为全面的宏观性的秸秆焚烧监测提供数据支 持。然而，由于卫星运行轨迹所限，其遥感监测重复观测时间仅为1-2天/次， 受到每天监测次数有限、较小焚烧点捕捉困难、云雾天气影响监测结果等客观 因素制约，直接导致观测结果有以下不足：

1)没有自有关键技术的突破，目前使用的数据处理和分析方法只能对超过 一定面积和持续一定时间的焚烧场景进行检测，测试数据受客观因素影响较多， 特别是在多云及夜晚情况下无法取得较好的效果；

2)相关数据过于专业，测试数据需要经过大量处理后才能够进行焚烧点辨 识，而且数据的直观性不强，监测分辨率具有局限性，无法直接用于常规的焚 烧监测管理；

3)应用范围有限，卫星遥感观测和处理的数据资源，基于成本和技术，一 般只能掌握在省级或国家的气象部门，而市、县、镇、乡等所在区域才是秸秆 焚烧的集中地，这些部门很难第一时间利用卫星遥感进行针对性的监测和对秸 秆焚烧集中地进行迅速的处理，因此卫星遥感技术监测秸秆焚烧的应用范围相 当有限；

上述问题的存在，大大降低了秸秆监测技术实际应用的经济、社会与生态 效益。因此本发明基于无人机开发结构简单、使用方便、监测效率高的新型秸 秆焚烧监测系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中基于卫星遥感监测的重复观察周期长， 使用成本高，相关技术复杂，监测效果受环境影响大、应用范围有限等问题， 提供一种基于无人机的秸秆焚烧检测系统，同时还提供了一种基于无人机的秸 秆焚烧监测系统的测量方法，该监测系统结构简单，操作方便，简化了测量流 程，降低了测量成本，效率较高，大大方了实际工程人员的使用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于无人机的秸秆焚烧监测系统，包括：

无人机，所述无人机上设置有用于定位自身三维位置信息的卫星定位模块， 用于采集地面图像的可见光采集系统与红外采集系统，用于判断秸秆焚烧区域 的位置敏感探测器；

应用终端，包括用于控制无人机飞行的控制装置以及用于显示监测区域的 图像和无人机三维位置信息的图像显示模块。