面向农业园区污染源监测的多无人机路径优化方法研究*

杜心怡，徐 玲，苏莹怡，何羽亭，张 旭，丁 涛

（中国计量大学，浙江 杭州 310018）

我国现有各级农业园区和农业生产基地在促进产业集聚和推动经济发展中贡献重大。但与此同时，园区生产过程中引发的环境问题也日益突出，成为环境污染的集聚区域。政府部门通过加强对农业园区污染源的日常环境监察和巡查，有利于及时评估园区范围内的大气污染状况、监控各污染源排放现状并快速确定超标排放污染源的准确位置，对实现园区大气污染的靶向治理和制定有效的应急处置方案具有重要意义。目前污染源的日常环境监察一般采用固定监测站、无线传感器网络、监测车或手持式监测仪等方式。超标污染源的定位一般通过将其监测位置和污染物信息浓度相综合，得到较粗略的浓度分布图，进而估计出污染源的位置[1]。但由于受地面条件、建筑物和城市道路限制，上述监测手段往往效率不高。同时由于监测点位往往分布不均匀，且事故污染源附近不一定恰好设有监测站或被监测点所包围。虽然可以通过增加监测站数量和观测频率来提高环境监测质量，但仍面临着监测范围有限、成本高昂且机动性差的问题。目前研究结果表明，无人机环境监测平台具有机动、灵活和监测范围广等优势，可以弥补现有固定监测站和监测车的不足，更有利于对大气污染源进行日常环境巡查[2-3]。单架无人机进行园区内大气污染源监测时，由于受无人机自身续航时间限制，一次飞行只能完成部分污染源点位的监测任务，监测任务的执行效率不高[4-5]，也不满足多个污染源在监测时间上尽量保持同步性的要求。……