淺談遙感監測技術在環境保護領域的應用

李躍林

（梅州市梅江區環境監測站 廣東梅州 514021）

淺談遙感監測技術在環境保護領域的應用

李躍林

（梅州市梅江區環境監測站 廣東梅州 514021）

本文主要介紹了遙感監測技術在水體污染遙感監測以及土壤污染遙感監測等方面的技術發展以及主要應用情況，同時也對遙感監測技術在環境保護的發展中做出了簡要的展望以及概述。

遙感監測技術；環境保護；應用

1 遙感監測技術的概述

遙感監測技術（remote sensing monitoring）是基于空間技術，現代物理學和數學方法基礎上建立和發展的科學技術，其作為一種實用和先進的檢測技術，及時快速的提供了更多種類的測量數據方法，實現對地監測的新階段。

根據專業領域的劃分，遙感平臺在根據監測高度的不同可以分為三種類型：航空遙感，航天遙感和地面遙感。根據電磁波中使用的光譜段，微波遙感和反射紅外遙感是其主要的類型。大部分的遙感都是采取的直接從地面上的高空監視事物，這種方式，可以充分利用時空和頻譜方面的獨特優勢，避免大量信息由于地面限制條件的而產生遺漏或錯誤。遙感監測技術和全球定位系統（GPRS）與地理信息系統相結合統稱為“3S”綜合監測系統，除常規監測分析系統外，還加大了重大災害事件的快速評估綜合能力，形成了時間和空間整合的完整監控技術體系。

2 遙感監測技術在水體污染以及土壤污染的綜合應用解析

遙感監測技術在水體污染以及土壤污染的綜合應用上，可以利用地面、航空、航天等遙感平臺對河流、湖泊以及水庫進行監測，診斷水體的狀況變化，從而實現快速確定水污染的分布狀況。常見的水污染探測儀器包括紅外掃描儀以及微波系統等。監測對象主要是水中懸浮物以及污水排放。而植被的反演，土壤監測，是遙感監測技術中土壤污染研究方式主要的兩個方面。土壤重金屬含量可以由植被光譜數據檢索，從而間接的去評估重金屬污染程度。另外，可以通過重金屬對土壤的波特特征和評價，判定土壤光譜數據監測重金屬的含量和特征。

3 遙感監測技術在水污染監測的應用。

3.1 水體富營養化現象

一般來說，當水體富營養化發生時，由于“陡坡效應”，即浮游植物葉綠素對紅外光具有明顯的反應，水中植物和水分的光譜特征都在紫外或紅棕色的譜段上更加明顯。遙感監測技術中可以選擇針對長江口特點的葉綠素濃度遙感破譯方法，選擇總磷，總氮，葉綠素相關的技術特征，獲得適合長江河口特征的富營養化評價結果。

3.2 水體熱污染以及廢水污染

由于廢水和懸浮物在水色和性狀上存在較大差異，因此反射峰的位置和強度在特征曲線上會出現較大的差別。我們可以通過多光譜合成圖像對廢水污染進行檢測，也可以使用熱紅外法根據溫差進行測量。大多數熱污染是由工廠排放的廢水造成的，不僅不利于作物的生長，也威脅著水中的生物的安全。熱紅外傳感器可以輕松監控熱污染程度。利用多光譜合成圖像可以顯示熱污染的流動方向，排放強度以及溫度分布等情況。

4 遙感監測技術在土壤污染的應用情況解析

4.1 地面污染監測

遙感技術的應用不僅可以預防地面污染，還可以檢測到在煤炭污染區中的地面污染分布，對其進行圈定或預防。現在已經有了遙感技術在煤炭自燃隱火監測中的先例。煤的自燃不僅浪費了大量的煤，還造成了大面積的空氣污染，水質污染等。而紅外線掃描儀和紅外線溫度計就針對這種污染類型工作，從隱藏區域的微妙差異的表面溫度對污染區進行圈定，并分析了蔓延的規律以及方向，為解決煤炭隱患提供新的經驗和方法。

4.2 遙感監測技術在土壤污染監測中的應用

有機物污染和重金屬污染是土壤污染最重要的兩個方面。農藥和化肥的濫用極有可能造成的農田污染叫做有機物污染，而重金屬污染則集中在由于工業廢水灌溉和工業垃圾的排放所造成的污染環節上。土地污染指數是今天城市可持續發展程度和區域環境質量的重要參照數據，因此利用新興的技術對土壤污染的治理顯得尤為重要。通過分析和比較土壤光譜信息，分析土壤光譜信息的差異，不僅可以確定土壤污染的時空分布，也可以確定和分析土壤污染的時空分布趨勢、特征和污染水平，起到傳統的地面采樣分析難以發揮時空監測的作用。

我們在利用遙感監測技術對土壤污染進行監測時，有以下兩種主要的方法，一是可以直接測量土壤中出的固體廢物的數量，金屬的分布情況以及難分解的重金屬影響范圍，并且分析潛在的污染物和污染程度。二是經受污染土壤的土壤環境復雜，其生長的作物和正常種植的作物相比，具有不同的光譜表現。可以利用光譜確定作物的土壤污染分布情況，分析污染評估的程度。由于土壤污染監測的機制主要集中在不同的物體具有不同的反射和輻射的光譜特性上，所以當光譜范圍越窄時，不同特征之間的區別就越有效。因此，高光譜遙感監測就可以在土壤污染監測中發揮最大的作用。高光譜遙感監測將傳統圖像尺寸和光譜信息組合成整體，在獲取地表空間圖像的時候，也得到了每個地物的連續光譜信息。該監測技術在土壤污染監測中的應用，就是利用農作物的光譜響應來識別土壤污染的程度。

5 感監測技術在環境保護方面的前景

遙感技術的應用表明，未來的環境監測觀測系統應由航天，航空和陸地三方位觀測站等一系列子系統組成，充分發揮定性，定向和定量數據的能力技術系統的巨大優勢，讓全球定位系統可以提供更準確的實時定位系統和地面高程模型。

[1]萬余慶,張鳳麗,閆永忠.高光譜遙感技術在水環境監測中的應用研究[J].國土資源遙感,2003(3):10-14.

[2]李遠,王曉霞.我國農業面源污染的環境管理:背景及演變[J].環境保護,2005(4):23-27.