1 概述

1.1 课题研究背景

随着我国经济的迅猛发展，工业规模和工业总产值不断扩大，长期积累的环境风险开始凸显，各类突发环境污染事件时有发生，极易对环境造成严重污染和破坏，给人民的生命和国家财产造成重大损失。我国环境保护部门针对上述状况开展了针对性的研究，对突发环境污染事故应急技术的各个层面作了细致的界定与说明，并编制了针对不同类型污染事故的应急处置手册。其中，应急监测是突发环境污染事故处置中的首要环节。在发生环境污染事故时要通过应急监测手段判断事故污染性质和污染范围，提供准确可靠、及时的监测数据，为评估污染危害和发展趋势及应急处置提供依据，为相关职能部门做出科学决策当好参谋和助手。

然而，我国应急监测技术还存在一些问题，如应急监测方法的标准不完善，应急监测硬件设施尚待提高，应急监测技术储备不足，缺乏统一布局的区域环境应急监测网络等问题。

1.2 研究的目的及意义

突发环境污染事故分为水体污染、大气污染、固体废弃物污染和放射性污染。对于大气环境突发污染事故，在事故初期，污染物以气体状态存在，其扩散速度快，且分布极不均匀，时空变化大，对各环境要素的污染程度各不相同，且受气象条件（风速、风向、大气稳定度）的影响较大，因此监测手段的选择对于准确判断污染物的浓度分布、污染范围与程度等极为重要。

为保证应急监测的快速反应能力，在仪器设备的选择上应选用体积小、方便移动、准确度高、灵敏度好、检测范围宽且操作简便的仪器，以适应应急监测的突发、快速的特点。常规监测仪器有手持式检测仪、便携式现场检测箱和多种气体检测器等，监测时在地面架设观测站点，通过多点布设的方式来获取现场信息，缺点是应急响应速度不足，多点布设的效率较低，在覆盖面积和三维空间信息的获取上有较大局限。

多旋翼无人机机动性好，移动速度快，操纵简便，结构简单且对起降场地的要求很低，方便部署。以无人机为平台的应急监测系统拥有监测层面广、数据获取速度快、受地形影响小等诸多特点，能在事故初期对现场进行大范围的快速检测，确定污染物的浓度及污染范围，能为污染物扩散模型的建立，事故初期应急响应方案的确定和事故中期更精确的监测布点提供依据。

本方案旨在提出一种以多旋翼无人机为平台的大气环境应急监测系统的设计，为应急监测技术的发展提供一种思路。

1.3 国内外研究现状分析