本發(fā)明屬于環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程、遙感科學(xué)與技術(shù)、航空與通信技術(shù)交叉領(lǐng)域，具體涉及一種多旋翼無人機(jī)大氣污染探測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)和生活污染物的大氣排放總量不斷增加、范圍持續(xù)擴(kuò)大，霧霾現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，已成為中國和許多經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展國家或區(qū)域的環(huán)境關(guān)注焦點(diǎn)，這種污染現(xiàn)象將逐漸影響全球大氣環(huán)境。目前，pm2.5主要通過地面環(huán)境監(jiān)測(cè)站網(wǎng)獲得，站點(diǎn)覆蓋有限，且無法提供垂直分布數(shù)據(jù)。衛(wèi)星遙感覆蓋范圍大，缺乏近地面垂直分布探測(cè)數(shù)據(jù)。因此，利用無人直升機(jī)平臺(tái)采集空中pm2.5及大氣參數(shù)是地面監(jiān)測(cè)和衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)的有效補(bǔ)充手段。pm2.5，大氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5微米的顆粒物。在區(qū)域性的高濃度排放背景下，霧霾已經(jīng)成為政府和公眾關(guān)心的重大環(huán)境問題。準(zhǔn)確的pm2.5時(shí)空分布信息不僅是國家環(huán)保部門評(píng)估和改善空氣質(zhì)量的基本需求，也是公共健康等科學(xué)研究的重要指標(biāo)。pm2.5在大氣中停留的時(shí)間較長，受到復(fù)合排放源、粒子特性、氣象條件等多種因素的影響，其空間分布規(guī)律較一般氣態(tài)污染物更為復(fù)雜。因此，建立有效的探測(cè)手段，研究城市邊界層中空氣污染物垂直結(jié)構(gòu)特征對(duì)于深入了解霧霾污染的大氣物理化學(xué)過程具有重要意義。此外，隨著城市的現(xiàn)代化發(fā)展，高層建筑的不斷涌現(xiàn)使人們的活動(dòng)范圍逐漸由單一平面發(fā)展到近地層空間，空氣污染物在近地層不同高度的垂直分布特征與公共健康緊密相關(guān)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種多旋翼無人機(jī)大氣污染探測(cè)系統(tǒng)及方法，能夠機(jī)動(dòng)靈活的探測(cè)低空pm2.5和相關(guān)大氣參數(shù)垂直分布數(shù)據(jù)，提升對(duì)霧霾分布狀況的綜合監(jiān)測(cè)能力和成因分析能力，為霧霾治理提供新型監(jiān)測(cè)手段。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多旋翼無人機(jī)大氣污染探測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于低空pm2.5濃度垂直分布監(jiān)測(cè)，所述系統(tǒng)包含：無人機(jī)風(fēng)行平臺(tái)子系統(tǒng)，用于分航次進(jìn)行低空垂直觀測(cè)，同步采集不同高度光學(xué)影像、pm2.5和大氣參數(shù)探測(cè)數(shù)據(jù)，通過遠(yuǎn)程無線傳輸方式向無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸探測(cè)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)控任務(wù)飛行狀態(tài)；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，用于各類探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、訂正和擬合處理，獲得不同高度pm2.5、氣壓、溫度和濕度分布數(shù)據(jù)；對(duì)連續(xù)光學(xué)影像進(jìn)行分幀處理，獲得監(jiān)測(cè)區(qū)域不同高度的垂直和水平方向序列光學(xué)影像；無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)，用于進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，輸入飛行參數(shù)，所述飛行參數(shù)包含飛行區(qū)域、飛行高度或航次；用于實(shí)時(shí)接收探測(cè)數(shù)據(jù)；可選的，上述無人機(jī)風(fēng)行平臺(tái)子系統(tǒng)進(jìn)一步包含：光學(xué)相機(jī)、云臺(tái)、大氣探測(cè)傳感器、飛行控制單元和數(shù)據(jù)傳導(dǎo)模塊；所述光學(xué)相機(jī)和云臺(tái)安裝在無人機(jī)平臺(tái)子系統(tǒng)的側(cè)下方，用于獲取垂直和水平方向的連續(xù)光學(xué)影像；所述大氣探測(cè)傳感器進(jìn)一步包含：pm2.5、氣壓-溫度和溫度-濕度三類傳感器所述飛行控制單元用于控制飛機(jī)進(jìn)行低空飛行；所述數(shù)據(jù)傳導(dǎo)模塊用于采用無線方式向無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)傳輸探測(cè)的數(shù)據(jù)。上述無人機(jī)風(fēng)行平臺(tái)子系統(tǒng)還包含：移動(dòng)電源；大氣探測(cè)傳感器與移動(dòng)電源模塊、數(shù)據(jù)傳導(dǎo)模塊連接集成在傳感器外殼中，且大氣探測(cè)傳感器與移動(dòng)電源模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊安裝在無人機(jī)平臺(tái)子系統(tǒng)的頂部，實(shí)現(xiàn)多路傳感器供電與數(shù)據(jù)打包無線傳輸功能。上述無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)一步包含：任務(wù)規(guī)劃模塊，用于每次開展飛行任務(wù)前，輸入飛行參數(shù)，所述飛行參數(shù)包含：飛行區(qū)域、飛行高度和航次；任務(wù)監(jiān)控模塊，用于飛行中通實(shí)時(shí)監(jiān)控飛機(jī)工作狀態(tài)；數(shù)據(jù)接收模塊，用于將空中采集的數(shù)據(jù)記錄在移動(dòng)工作站中，進(jìn)而向數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)進(jìn)一步包含：數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類導(dǎo)出、規(guī)整、去噪，進(jìn)行時(shí)間序列對(duì)齊和訂正，獲得時(shí)間序列分類數(shù)據(jù)，利用分幀將連續(xù)光學(xué)影像按高度間隔分幀，獲得監(jiān)測(cè)區(qū)域不同高度的垂直和水平方向序列光學(xué)影像；參數(shù)提取模塊，用于對(duì)完成預(yù)處理的pm2.5、溫度、濕度進(jìn)和氣壓數(shù)據(jù)，設(shè)置高度梯度間隔，按照均勻高度梯度進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合差分對(duì)齊，獲得高度序列分類數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析模塊，用于利用線性擬合方法，獲得pm2.5與高度、溫度、濕度之間的相關(guān)關(guān)系，用于分析不同高度pm2.5濃度的分布趨勢(shì)及與相關(guān)大氣參數(shù)之間的關(guān)系；利用pm2.5與大氣能見度之間關(guān)系模型計(jì)算獲得能見度垂直分布數(shù)據(jù)，繪制低空pm2.5和大氣能見度垂直分布曲線，與同區(qū)域大氣環(huán)境地面觀測(cè)站點(diǎn)和衛(wèi)星反演參數(shù)進(jìn)行比對(duì)分析，通過觀測(cè)的序列光學(xué)影像、結(jié)合氣象條件進(jìn)行不同高度霧霾影響程度分析。此外，本發(fā)明提供一種多旋翼無人機(jī)大氣污染探測(cè)方法，該方法用于低空pm2.5濃度垂直分布監(jiān)測(cè)，包括以下步驟：步驟1)將多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)子系統(tǒng)展開，進(jìn)行靜態(tài)通電調(diào)試，通過無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控器確定系統(tǒng)狀態(tài)正常；步驟2)利用無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，輸入飛行參數(shù)，其中所述飛行參數(shù)包含：飛行區(qū)域、飛行高度和航次；步驟3)分航次進(jìn)行低空垂直觀測(cè)，同步采集不同高度的大氣參數(shù)數(shù)據(jù)，通過遠(yuǎn)程無線傳輸方式，向無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸探測(cè)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)控任務(wù)飛行狀態(tài)；其中，所述大氣參數(shù)包含：光學(xué)影像參數(shù)、pm2.5、溫度、濕度和氣壓，步驟4)對(duì)各類探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、訂正和擬合處理，獲得不同高度pm2.5、氣壓、溫度、濕度分布數(shù)據(jù)；對(duì)連續(xù)光學(xué)影像進(jìn)行分幀處理，獲得監(jiān)測(cè)區(qū)域不同高度的垂直和水平方向序列光學(xué)影像；步驟5)利用線性擬合方法，獲得pm2.5與高度、溫度、濕度之間的相關(guān)關(guān)系，用于分析不同高度pm2.5濃度的分布趨勢(shì)及與相關(guān)大氣參數(shù)之間的關(guān)系；利用pm2.5與大氣能見度之間相關(guān)關(guān)系模型計(jì)算獲得能見度垂直分布數(shù)據(jù)，繪制低空pm2.5和大氣能見度垂直分布曲線，與同區(qū)域大氣環(huán)境地面觀測(cè)站點(diǎn)和衛(wèi)星反演參數(shù)進(jìn)行比對(duì)分析，通過觀測(cè)的序列光學(xué)影像、結(jié)合氣象條件進(jìn)行不同高度霧霾影響程度分析。可選的，上述步驟1)進(jìn)一步包含：步驟1-1)利用部件組裝集成的六旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)起飛重量6.0kg、有效載荷2.3kg、升限200m、飛行速度50km/h，可通過程控或手控實(shí)現(xiàn)垂直起降、空中懸停、盤旋飛行、覆蓋式飛行等多種飛行方式；步驟1-2)將pm2.5、氣壓-溫度和溫度-濕度三類傳感器、移動(dòng)電源和數(shù)據(jù)傳導(dǎo) 模塊連接集成在傳感器外殼中，并安裝在無人機(jī)平臺(tái)頂部，實(shí)現(xiàn)多路傳感器供電與數(shù)據(jù)打包無線傳輸功能；步驟1-3)光學(xué)相機(jī)和云臺(tái)安裝在無人機(jī)平臺(tái)側(cè)下方，用于獲取垂直和水平方向的連續(xù)光學(xué)影像；gps定位裝置安裝在無人機(jī)平臺(tái)頂部，用于采集位置數(shù)據(jù)。上述步驟4)進(jìn)一步包含：步驟4-1)將接收的pm2.5濃度和大氣參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類導(dǎo)出、規(guī)整、去噪，進(jìn)行時(shí)間序列對(duì)齊和訂正，獲得時(shí)間序列分類數(shù)據(jù)；步驟4-2)設(shè)置高度梯度間隔，按照均勻高度梯度進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合差分對(duì)齊，獲得高度序列分類數(shù)據(jù)；步驟4-3)利用分幀將連續(xù)光學(xué)影像按高度間隔分幀，獲得監(jiān)測(cè)區(qū)域不同高度的垂直和水平方向序列光學(xué)影像，用于霧霾垂直和水平方向分布程度的定性分析；上述步驟5)進(jìn)一步包含：步驟5-1)繪制散點(diǎn)圖，進(jìn)行線性擬合，獲得pm2.5濃度與高度、溫度、濕度相關(guān)關(guān)系，分析pm2.5濃度隨高度變化規(guī)律及與相關(guān)大氣參數(shù)之間的相關(guān)程度；步驟5-2)利用pm2.5與能見度之間的關(guān)系式，計(jì)算獲得不同高度的能見度數(shù)據(jù)，分析霧霾對(duì)大氣能見度的影響程度；步驟5-3)利用垂直和水平方向的序列光學(xué)影像灰度變化，結(jié)合pm2.5分布規(guī)律和氣象條件，分析霧霾在垂直和水平方向的擴(kuò)散程度；步驟5-4)利用附近的大氣環(huán)境地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)與無人機(jī)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，評(píng)估兩種觀測(cè)方式的一致性；利用衛(wèi)星反演的大氣參數(shù)分布，結(jié)合無人機(jī)觀測(cè)的pm2.5分布規(guī)律，對(duì)霧霾的影響程度進(jìn)行綜合分析。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：本發(fā)明作為大氣環(huán)境地面監(jiān)測(cè)站網(wǎng)和衛(wèi)星遙感的補(bǔ)充手段，可廣泛用于霧霾成因和治理研究、大氣環(huán)境評(píng)估、污染預(yù)報(bào)預(yù)警等方面，也可作為衛(wèi)星遙感大氣成分參數(shù)反演的實(shí)測(cè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，為大氣污染監(jiān)測(cè)與環(huán)境保護(hù)提供新型監(jiān)測(cè)手段，具有重要的科學(xué)意義和社會(huì)效益。能夠有效彌補(bǔ)目前pm2.5濃度缺乏垂直監(jiān)測(cè)手段的不足，作為大氣環(huán)境地面監(jiān)測(cè)站網(wǎng)和衛(wèi)星遙感的補(bǔ)充手段，為大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)提供一種機(jī)動(dòng)、高效、低成本的大氣污染和環(huán)境探測(cè)新途徑，對(duì)霧霾監(jiān)測(cè)和成因研究、治理意義重大。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的多旋翼無人機(jī)大氣污染探測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明提供的多旋翼無人機(jī)大氣污染探測(cè)系統(tǒng)工作流程圖；圖3(a)和圖3(b)是pm2.5垂直分布曲線圖；其中，圖3(a)是整數(shù)平均，圖3(b)是2m平均；縱坐標(biāo)為高度(單位：米)橫坐標(biāo)為pm2.5濃度(單位：ug/m3)圖4(a)和圖4(b)是pm2.5濃度與高度相關(guān)性結(jié)果仿真圖；其中，圖3(a)是整數(shù)平均，圖3(b)是2m平均；縱坐標(biāo)為高度(單位：米)橫坐標(biāo)為pm2.5濃度(單位：ug/m3)；圖5(a)和圖5(b)是4月3日pm2.5濃度與濕度/溫度相關(guān)結(jié)果；圖6是能見度垂直分布。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開如下技術(shù)方案：第一方面，提供一種多旋翼無人機(jī)大氣污染探測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)子系統(tǒng)、輕小型傳感器組、數(shù)據(jù)無線傳輸裝置、地面監(jiān)控站即無人機(jī)地面監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理軟件即數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)組成，用于獲取低空pm2.5和相關(guān)大氣參數(shù)垂直分布數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)包含：步驟1)多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)子系統(tǒng)包含動(dòng)力系統(tǒng)、支架、機(jī)身、gps定位裝置、遙控器組成。動(dòng)力系統(tǒng)配置了6個(gè)電機(jī)的螺旋翼；六旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)起飛重量6.0kg、有效載荷2.3kg、升限200m、飛行速度50km/h，可通過程控或手控實(shí)現(xiàn)垂直起降、空中懸停、盤旋飛行、覆蓋式飛行等多種飛行方式；步驟2)輕小型傳感器組包含光學(xué)相機(jī)、云臺(tái)以及pm2.5、氣壓-溫度、溫度-濕度三類傳感器。光學(xué)相機(jī)和云臺(tái)安裝在無人機(jī)平臺(tái)側(cè)下方，用于獲取垂直和水平方向的連續(xù)光學(xué)影像；pm2.5、氣壓-溫度、溫度-濕度三類傳感器采用的型號(hào)分別為夏普dn7c3ja001、bmp180、dht11；步驟3)pm2.5、氣壓-溫度、溫度-濕度三類傳感器與移動(dòng)電源模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊連接集成在定制的輕型傳感器外殼中，總重量為0.5kg，安裝在無人機(jī)平臺(tái)頂部，實(shí)現(xiàn)多路傳感器供電與數(shù)據(jù)打包無線傳輸功能；步驟4)地面監(jiān)控站由任務(wù)規(guī)劃模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、顯示模塊、遙控裝置組成。 每次開展飛行任務(wù)前，通過任務(wù)規(guī)劃模塊輸入飛行區(qū)域、飛行高度、航次等飛行參數(shù)，飛行中通過任務(wù)監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控工作狀態(tài)，空中采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接收模塊記錄在移動(dòng)工作站中；步驟5)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)預(yù)處理、參數(shù)提取、數(shù)據(jù)分析模塊構(gòu)成，數(shù)據(jù)預(yù)處理對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類導(dǎo)出、規(guī)整、去噪，進(jìn)行時(shí)間序列對(duì)齊和訂正，獲得時(shí)間序列分類數(shù)據(jù)，利用分幀軟件將連續(xù)光學(xué)影像按高度間隔分幀，獲得監(jiān)測(cè)區(qū)域不同高度的垂直和水平方向序列光學(xué)影像；參數(shù)提取模塊對(duì)完成預(yù)處理的pm2.5、溫度、濕度、氣壓數(shù)據(jù)，設(shè)置高度梯度間隔，按照均勻高度梯度進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合差分對(duì)齊，獲得高度序列分類數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析模塊，利用線性擬合方法，獲得pm2.5與高度、溫度、濕度之間的相關(guān)關(guān)系，用于分析不同高度pm2.5濃度的分布趨勢(shì)及與相關(guān)大氣參數(shù)之間的關(guān)系；利用pm2.5與大氣能見度之間相關(guān)關(guān)系模型計(jì)算獲得能見度垂直分布數(shù)據(jù)，繪制低空pm2.5和大氣能見度垂直分布曲線，與同區(qū)域大氣環(huán)境地面觀測(cè)站點(diǎn)和衛(wèi)星反演參數(shù)進(jìn)行比對(duì)分析，通過觀測(cè)的序列光學(xué)影像、結(jié)合氣象條件進(jìn)行不同高度霧霾影響程度分析。第二方面，提供一種多旋翼無人機(jī)pm2.5垂直分布監(jiān)測(cè)方法，該方法利用多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)及其搭載的輕小型傳感器組，通過垂直飛行方式探測(cè)低空pm2.5及相關(guān)大氣參數(shù)，利用數(shù)據(jù)處理和分析方法獲得pm2.5垂直分布規(guī)律，為霧霾治理提供新型監(jiān)測(cè)手段。所述方法包含：步驟1)將多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)展開，安裝傳感器組、數(shù)據(jù)無線傳輸裝置、電源模塊，進(jìn)行靜態(tài)通電調(diào)試；步驟2)利用地面站任務(wù)規(guī)劃模塊進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，輸入飛行區(qū)域、飛行高度、航次等飛行參數(shù)；步驟3)分航次進(jìn)行低空垂直觀測(cè)，同步采集不同高度光學(xué)影像、pm2.5和溫度、濕度、氣壓等大氣參數(shù)探測(cè)數(shù)據(jù)，通過遠(yuǎn)程無線傳輸方式，地面站實(shí)時(shí)接收探測(cè)數(shù)據(jù)，并通過連續(xù)視頻圖像和任務(wù)狀態(tài)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控任務(wù)飛行狀態(tài)；步驟4)利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)各類探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、訂正和擬合處理，獲得不同高度pm2.5、氣壓、溫度、濕度分布數(shù)據(jù)；對(duì)連續(xù)光學(xué)影像進(jìn)行分幀處理，獲得監(jiān)測(cè)區(qū)域不同高度的垂直和水平方向序列光學(xué)影像；步驟5)利用線性擬合方法，獲得pm2.5與高度、溫度、濕度之間的相關(guān)關(guān)系，用于分析不同高度pm2.5濃度的分布趨勢(shì)及與相關(guān)大氣參數(shù)之間的關(guān)系；利用pm2.5 與大氣能見度之間相關(guān)關(guān)系模型計(jì)算獲得能見度垂直分布數(shù)據(jù)，繪制低空pm2.5和大氣能見度垂直分布曲線，與同區(qū)域大氣環(huán)境地面觀測(cè)站點(diǎn)和衛(wèi)星反演參數(shù)進(jìn)行比對(duì)分析，通過觀測(cè)的序列光學(xué)影像、結(jié)合氣象條件進(jìn)行不同高度霧霾影響程度分析。結(jié)合上述第二方面，所述步驟4)進(jìn)一步包含：步驟4-1)將接收的pm2.5濃度和大氣參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類導(dǎo)出、規(guī)整、去噪，進(jìn)行時(shí)間序列對(duì)齊和訂正，獲得時(shí)間序列分類數(shù)據(jù)；步驟4-2)設(shè)置高度梯度間隔，按照均勻高度梯度進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合差分對(duì)齊，獲得高度序列分類數(shù)據(jù)；步驟4-3)利用分幀軟件將連續(xù)光學(xué)影像按高度間隔分幀，獲得監(jiān)測(cè)區(qū)域不同高度的垂直和水平方向序列光學(xué)影像，用于霧霾垂直和水平方向分布程度的定性分析；結(jié)合上述第二方面，所述步驟5)進(jìn)一步包含：步驟5-1)繪制散點(diǎn)圖，進(jìn)行線性擬合，獲得pm2.5濃度與高度、溫度、濕度相關(guān)關(guān)系，分析pm2.5濃度隨高度變化規(guī)律，及與相關(guān)大氣參數(shù)之間的相關(guān)程度；步驟5-2)利用pm2.5與能見度之間的相關(guān)關(guān)系經(jīng)驗(yàn)公式y(tǒng)＝0.6977x-0.9517，計(jì)算獲得不同高度的能見度數(shù)據(jù)，分析霧霾對(duì)大氣能見度的影響程度；步驟5-3)利用垂直和水平方向的序列光學(xué)影像灰度變化，結(jié)合pm2.5分布規(guī)律和氣象條件，分析霧霾在垂直和水平方向的擴(kuò)散程度；步驟5-4)利用附近的大氣環(huán)境地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)與無人機(jī)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，評(píng)估兩種觀測(cè)方式的一致性；利用衛(wèi)星反演的大氣參數(shù)分布，結(jié)合無人機(jī)觀測(cè)的pm2.5分布規(guī)律，對(duì)霧霾的影響程度進(jìn)行綜合分析。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案：實(shí)施例為2015年4月利用本發(fā)明研制的系統(tǒng)在北京奧體中心進(jìn)行的觀測(cè)實(shí)例，分別在3/17/24日14:30—16:00開展了6航次探測(cè)，場(chǎng)地附近有北京市大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)站奧體中心監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，可為實(shí)例提供比對(duì)數(shù)據(jù)。以4月3日觀測(cè)為例，給出數(shù)據(jù)處理、分析結(jié)果示例。步驟(1)：利用接收的無人機(jī)探測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)示例；2015年4月3日觀測(cè)數(shù)據(jù)示例訂正后pm2.5高度間隔2m均值數(shù)據(jù)高度48505254565860626466687048pm2.537549092144971288010012414716437高度727678808694959699107pm2.510511787119167185142203159188低空大氣參數(shù)探測(cè)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果類型pm2.5濃度溫度(℃)濕度氣壓(百帕)能見度(公里)低空監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)1001838％100710地面站點(diǎn)數(shù)據(jù)761635％101610步驟(2)：數(shù)據(jù)分析示例1)pm2.5垂直分布圖繪制的pm2.5隨高度變化曲線表明pm2.5濃度隨著高度的增加呈上升趨勢(shì)，從 某種程度反映了北京地區(qū)pm2.5污染物對(duì)流擴(kuò)散的過程。如圖3(a)、圖3(b)圖4(a)和圖4(b)所示。2)pm2.5濃度與溫度濕度的關(guān)系分析pm2.5和溫度濕度散點(diǎn)圖表明pm2.5濃度隨濕度與溫度的升高有下降趨勢(shì)；隨著高度的上升，濕度和溫度有下降趨勢(shì)，這是由于太陽輻射加熱地面，地面濕度與溫度較大；同時(shí)也可反映出高度較低時(shí)，pm2.5濃度變小是由于垂直對(duì)流擴(kuò)散的結(jié)果。如圖5(a)和圖5(b)所示3)能見度垂直分布如圖6所示能見度是氣象觀測(cè)的主要要素之一。大氣垂直方向上的能見度不僅可反映大氣層穩(wěn)定程度，也是判定氣團(tuán)性質(zhì)和研究大氣污染的重要因子，還是飛機(jī)起降和人們出行的安全參數(shù)之一。本次觀測(cè)獲得的能見度垂直曲線表明能見度隨高度增大而降低，與霧霾分布規(guī)律具有相關(guān)性。上述實(shí)施例說明多旋翼無人機(jī)大氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備pm2.5和溫度、濕度、氣壓、能見度等大氣參數(shù)的垂直分布探測(cè)能力，作為地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和衛(wèi)星遙感的補(bǔ)充手段，可廣泛用于霧霾成因和治理研究、大氣環(huán)境評(píng)估、污染預(yù)報(bào)預(yù)警等低空大氣參數(shù)和污染數(shù)據(jù)采集與分析，也可作為衛(wèi)星遙感大氣成分參數(shù)反演的實(shí)測(cè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，為大氣環(huán)境保護(hù)提供新型監(jiān)測(cè)手段，具有重要的科學(xué)意義和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12