近年来，我国江河湖库水体受工农业排污、城镇径流及气候异常影响，富营养化、藻类水华及黑臭水体事件多发频发，严重威胁饮用水源安全与水生态健康；同时，工业园区、港口及城市近郊大气污染形势严峻，挥发性有机物、颗粒物及恶臭气体排放事件时有发生，威胁公众健康与区域空气质量达标。水质恶化与大气污染具有隐蔽性强、扩散快速、时空分异显著、溯源困难等共同特征，传统依赖人工定点采样送检与地面固定站点监测的方式，水质监测局限于离散点、大气监测停滞于近地面层，空间代表性不足、监测周期长，常常蓝藻堆积水面或异味扩散引发投诉后才被动响应，防范与监管陷入被动。
低空无人机巡检系统针对上述挑战，形成两套专项巡检方案：在水体巡检场景中，以无人机搭载光谱相机，结合地面协同采样与机器学习反演模型，对水库、湖泊及重点河段进行多参数同步面状巡检，实现氨氮、总磷、总氮、COD、叶绿素a等核心指标的连续反演、超标区域精准定位与分级预警，同时识别水体异常行为，支撑水环境污染识别与溯源；在大气巡检场景中，以无人机搭载多参数气体传感器、可见光/热红外相机，对工业厂界、港口码头及城市敏感区进行立体走航探测，实现多组分污染因子垂直廓线探测、浓度分布快速成图与异常排口精准定位，支撑环境执法取证与重污染天气应急响应。两套方案统一于无人机低空遥感平台，共同构建从水体到大气、从面域普查到精准溯源的空天地多维感知与智能监管体系。
