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大气环境质量与人类的生存健康及安全具有非常密切的联系，大气环境监测则是进行环境保护，预防大气污染的前提。精准有效地大气环境监测数据可以帮助揭示大气中的主要污染物成分和含量，以及这些污染物的迁移和转化过程。同时，监测数据的分析结果还可以辅助相应环境保护措施的制定与施行，促进社会的可持续发展。超级站、自动站、系留气球、飞艇、民用航空器、卫星遥感和高塔高楼是目前主流的大气环境监测平台。这些平台的采用使得大气环境监测从以往的大气环境地面二维监测扩展到了全空间尺寸的三维监测，极大地丰富了环境监测的数据。但是飞艇、民用航空器和卫星遥感方式的监测高度均在5000 米以上；超级站和自动站则只能观测地面空气环境数据，虽然目前一些站点加装了多普勒声雷达、微波雷达和激光雷达进行高空辅助测量，但是由于雷达数据是由测量数据经过相应的算法反推而来，因此不同的算法会导致不同的误差；而系留气球则受限于体积而只能在较为空旷的地理环境中进行监测，同时由于其需要加注氮气或氢气，提高监测成本的同时也使得安全性相对降低。高塔高楼监测平台的最大高度仅能达到325米，且其位置和观测高度层相对固定，只能采集一个特定地点上固定的几个高度层的大气环境质量。得益于低成本和高灵活性，无人机可以搭载小型大气环境监测设备进行全地形飞行，相较于以上方式，无人机在近地面精确大气环境监测方面具有独特的优势，同时监测安全也大大提高，填补了目前大气环境实时在线监测平台的空白。而现在主流的大气环境无人机监测实践中，基本都是在完成数次飞行任务后集中导出测量设备的测量数据。这种方式无法实时了解到监测数据和监测设备的状态，若设备在空中发生故障，很有可能导致整个监测过程的失败，因此也无法从事应急监测工作；同时空地双向数据传输的缺失也使得空中苏玛罐采样工作难以进行。