技术简要描述

基于无人机载平台，利用高分辨成像DOAS 探测系统，建立复杂地形条件下机载痕量气体二维探测技术和反演方法。结合成像差分吸收光谱算法，推扫方式工作，获取目标区域高分辨率成像光谱数据，结合无人机飞行姿态、GPS数据对成像数据进行几何校正和DEM校正后进行污染气体柱浓度反演。  该技术提供一套重量低于6 Kg的IDOAS设备，设备可独立完成供电、数据存储、数据反演拟合。

技术信息

光谱范围300~400nm；光谱分辨率0.5nm;体积244*165*189 mm；重量≤6Kg;功率≤60w

商业应用情况

无

希望在技术转移过程中得到的帮助/支持

无

设备投资

该技术主要设备为适用于无人机载平台的IDOAS设备，该设备主要包括CCD成像电路、光学系统。自研CCD成像电路须开发成本20万（包括CCD探测器），光学系统开发20万，其它附属设备等成本约5~10万，总投入约45~50万。设备使用寿命约5~10年。

年运行维护费

设备运行须培训合格人员进行设备运行保障和维护，设备正常运行按每次监测工作计算，须燃油费5000元、人工费用1万元，材料费5000元，其他费用1万元，总计约3万元。

投资回收期

每台设备研发成本约50万元，考虑设备需要提供5年技术支持，每年人力成本约12万元。考虑每年可为用户节约300万监测成本，整体售价可定为150万元，则一年内可收回成本。 2018年生态环境部卫星环境应用中心采购本设备及相应技术支持，销售价格为120万元，即当年即可获取收益38万元。

附加效益

对于大气污染遥感监测，大型机载监测手段，成本昂贵，每次飞行须耗费大量人力成本，每次飞行所需成本约为100万元，以每年进行4次监测计算，每年需400万元。 基于无人机载平台，方便快捷，可实现高时间分辨率监测，对区域污染形成机制、污染源分布具有更大的科研价值和实际意义。以每月飞行一次计算，每次飞行成本约3万元，每年仅需36万元。

综合效益

通过设备长期运行结果和飞行数据，可证明基于无人机载的IDOAS技术，可大幅度减少大气污染区域分布检测的成本。以大型机载实验每年飞行4次计算，则每次监测的时间跨度为3个月。无人机载平台，飞行方便、快捷，在保证空域的前提下可实现每天飞行，保守估计每月飞行一次，则相对大型机载实验，其时间跨度缩短为1/3。更高的时间监测频率，对污染物排放区域分布的变化过程、区域聚集演变过程的研究更有意义。

障碍对技术转移影响等级

无

技术成熟度

该技术已经多次应用于科研项目中，获取了大量飞行数据。目前已经完成多地飞行试验，如武安、南京、乐山、常州等。已有多家单位（如生态环境部卫星环境应用中心等）订购相应设备。  目前该技术工艺路线完整，从设备研发、外场飞行、数据处理和设备维护都具有丰富的经验，技术比较成熟。

技术适用性

该技术适用于大气污染气体监测、大气遥感领域，用于探测区域污染气体排放分布监测。该技术基于无人机平台，在使用中需要提供无人机飞行环境，无人机有效载荷负载量大于6 Kg；该技术基于被动DOAS技术，须以太阳地气散射/反射光作为光源，因此受天气限制；一般飞行区域应覆盖工业园区，主要针对有较高污染排放量的工厂、电厂等，重点监测其NO2及SO2的排放量。

技术稳定性

该技术基于无人机载平台进行数据采集以实现污染气体排放、分布监测。该技术包含了数据处理算法系统，可校正无人机载平台带来的不确定因素，如受气流影响的飞行姿态不稳、抖动等。携带的温控系统可应对设备运行过程中环境温度的剧烈变化，保证设备光学参数的稳定性。

技术安全性

该技术为大气污染监测技术，设备本身运行过程中无二次污染、毒性物质排放等。设备系自主研发，包括电子学系统及光学系统等，关键器件渠道畅通，可满足设备生产需要。

技术转移推广障碍

无