2024年10月24日，英国国家科研与创新署（UKRI）发布《净零航空能力审查报告：脱碳战略中无人驾驶航空系统在英国自然环境研究理事会（NERC）航空活动的作用综述》[1]。报告评估了当前环境研究中使用无人机的现状、识别现有差距和未来战略，突出了关于法规、技术（包括平台、传感器和集成）和数据流的障碍和机会，并提出了包括克服监管障碍、能力建设、促进科技发展、确保数据的完整性和提高数据的可访问性等建议，旨在通过无人机技术实现2040年的净零碳排放目标，促进无人机环境监测和建模的发展。

无人机可使目前传统飞机和其他方法无法实现的研究成为可能。它们在支持尖端科学方面发挥着至关重要的作用，同时有助于减少碳排放。无人机系统为环境科学研究提供了新的观测手段，能够进入传统飞机难以到达的极端和敏感区域。无人机系统的应用可以显著降低环境研究的碳足迹，并提高科学研究的效率和质量。报告强调，还需进一步加强无人机平台和传感器技术的发展，包括大气科学、生态与生物多样性、地球科学、冰川学、水文学和海洋学等领域的具体应用。

1、关键结论和建议。为克服无人机在环境科学研究方面发展的障碍，报告从规章制度、平台、传感器和数据等方面提出了建议：

（1）飞行法规框架既复杂又在持续变化，社区及相关机构须紧跟法规的变化；建立NERC、社区与民航局（CAA）之间的单一联系机制，以简化监管流程，制定未来法规，发展环境研究社区，促进环境科学应用。

（2）投资于无人机平台和传感器的创新，以支持环境监测和建模；审查当前方法和流程，确定无人机在何处可以有效地替代现有的高碳数据收集方法；向工业和工程研发合作伙伴提供需求和案例，鼓励开发更适合科学传感器的平台；开发氢燃料电池等替代能源；鼓励与工程研发合作，共同开发平台；创建共享无人机（和传感器）注册表，使所有使用无人机的NERC组织能共享知识。

（3）在不影响数据采集和认证的基础上，将传感器与平台集成，保障资源支持，构建关键科学用途的无人机能力；重点开发大气、生态、生物多样性、自然地理、冰川、水文、海洋、地球观测等领域的无人机传感器。

（4）加强数据标准和档案管理，确保数据的可访问性和可重用性；开发并采用与国际公认的最佳实践和资源数据中心一致的标准文件格式，增强可用性和包容性；将UAS数据源整合到数字研究基础设施的规划中。

2、项目资助。针对报告提出的政策建议，NERC资助了两个项目，以实施报告中的相关建议。

（1）地球物理传感的净零航空能力。该项目将利用无人机收集地球物理数据，从而表征浅层地下，旨在通过开发与无人机系统兼容的新技术，帮助减少碳排放，为地质结构、水文地质过程和气候变化的影响研究提供宝贵意见。该项目将开发利用时域电磁技术在英国进行局部3D地下成像和利用冰穿透雷达在南极洲进行大规模冰厚测量的两种互补能力，实现高分辨率、低成本的数据收集。

（2）用于浅水水下地形和边界陆地高程测绘的远程操控绿色激光雷达技术（Green LiDAR）。该项目旨在彻底改变水下环境，特别是河流段和沿海地区的浅水区域的测绘方式。将使用一种安装在低碳无人机平台上的新型传感器，对水下地形进行测绘。与通过传统飞机进行的研究相比，这项研究将减少碳足迹，实现更快、更准确的数据收集，而且对环境的影响更小。                                                       （牛艺博）