現代環境監測和保護中遙感技術的運用

方永來

摘要：在當前的形勢下，為防止環境問題進一步惡化，必須加大對環境的監測與保護力度，通過RS技術在水環境、大氣環境、土地環境等方面的監測，可以為環境保護工作的開展提供可靠的依據。在未來一段時期，應當加大對RS技術的研究，除了對現有的技術進行不斷改進和完善之外，還應開發一些新的技術，從而使“RS”技術能夠更好地為環境監測與保護服務。

關鍵詞：現代環境監測；保護；遙感技術；運用

1遙感技術概述

遙感又被稱之為RS，它是“3S”技術的重要組成部分之一，該技術歸屬于邊緣科學的范疇，作為一項探測技術，RS具有先進性和實用性的特點，正因如此，使其在諸多領域中獲得了越來越廣泛的應用。航攝是RS技術的基礎，其最早出現在20世紀60年代初期，在當時該技術被稱為航空遙感，當首顆陸地衛星成功升天之后，航天遙感時代隨之正式開啟。自RS技術出現至今，其經歷了50年的發展，如今，RS技術已經十分成熟，并在很多領域內得到了應用，如農林、水文、氣象、環保、國防等，隨著科技水平的不斷進步，相信在未來RS技術將會進入一個高速的發展階段，遙感圖像的空間、時間以及光譜的分辨率都將會有極大程度的提升，若能與“3S”技術中其它2項技術的相互滲透，將會使RS的應用范圍進一步擴大。

2RS技術在環境監測與保護中的應用優勢

2.1監測范圍大

RS技術是借助遙感器從空中以俯視的角度進行觀測，由此使其能夠對較大面積和范圍的地區進行環境監測，同時航攝影像可以提供被檢測區域內的環境立體圖像，有效解決了地面監測中視野受限的問題。

2.2快速獲取信息

因為遙感飛機可以在較短的時間內得到大量的實際圖像和相關數據，從而進一步提高了環境監測的效率，正是因為這項技術優點，它被廣泛應用于環境監測領域。

2.3適用性強

地球上存在許多人員進入比較困難的環境，如沼澤、沙漠、森林、冰川深處等地，要對這些地方進行環境監測是非常困難的，而遙感技術恰巧可以解決這項難題，能幫助人們輕松獲得他們所必需卻又很難監測到的環境信息，從而進一步擴大了監測范圍。

3. RS技術在環境監測領域的應用

遙感技術在環境監測領域的應用涉及很多內容，可歸納為以下幾類：水環境監測、大氣環境監測、土地環境監測等。在上述內容中，RS技術具有很好的適用性和實用性，為監測工作提供詳實可靠的數據支持。以下重點介紹了遙感技術在水環境、大氣環境和土地環境三個方面的具體應用。

3.1水環境遙感監測

3.1.1濁度監測

太陽光照進水體，在一些浮游生物粒子、懸浮物微粒等的制約下，形成一定程度地吸收或者散射情況。水體是擁有自身光譜反射屬性的，遙感技術就是通過監測水體在光譜影像中的不同來分析水體的污染程度。相關遙感技術研究指出，光譜衰減系統會伴隨著水體懸浮物質數量的提升而擴大，且極易自波段0.50μm周圍朝紅色區域發展；入射光散射深度會伴隨水體渾濁沙、懸浮沙粒徑的擴大而變淺，同時水的反射率則不斷提升，相對應的峰值不斷自藍光朝綠光、黃光方向發展變化。采用遙感技術對水體圖像進行拍攝，對所得圖像中波峰存在的具體區位展開觀察分析，便可以明確地得知水體渾濁度的轉變情況。

3.1.2海洋監測

地球上海洋的面積約占整個地球表面積的71%，剩下的29%為土地面積，海洋是地球環境的重要組成部分，為了防止海洋環境的污染和破壞，必須加大對其的監測力度。自美國成功發射第一顆衛星進入太空以來，正式拉開了海洋環境遙感監測的序幕。海洋中有著各種各樣的資源，人們在資源開發利用的過程中，海洋水體污染日益加劇，造成環境質量急劇下降。遙感技術在海洋環境監測中的應用，主要是基于反射光譜特征，由于上面的空間沒有任何障礙，和RS技術監測大景觀，在大范圍的海水擴散監測中，不僅可以監測污染物的污染范圍，還可以測量污染物的排放原因。為海洋環境治理提供充足的依據。此外，海洋石油資源極為豐富，開采過程中必然會引起海水污染，而在遙感技術的幫助下，我們可以很好的研究和分析海水中石油的污染狀況（確定污染地區、污染源、污染范圍，可靠的估計在水污染地區的油含量）。因為水和油在光譜特性上有非常明顯的差異，因此，可以在一定的油、水光譜區內分離，可以用微波輻射法監測海洋環境中的石油污染。

3.1.3城市污水監測

目前，中國的城市化進程迅速，人口激增，大量的工業和產業也隨之迅猛發展，工業廢水和生活污水的排放居高不下，對人們的生活和工作造成了極大的困擾，因此現代化污水處理技術的運用勢在必行。因為污水中含有較高的有機物以及氮、磷等無機物，除此還含有病原微生物和較多的懸浮物及重金屬等。通常這些污染物的濃度以COD、BOD5、TN、TP、NH3-N等指標來表示。污染物消耗大量的水中氧氣，使得水體長期處于缺氧或者無氧狀態，致使水體變黑并發出惡臭。通過在紅外傳感器中使用RS技術，可以有效地采集水中所含物質的紅外輻射光譜，從而可以獲知水體的污染程度和具體情況，配上現代化污水處理技術，可以準確有效的改善水體污染程度。

3.2大氣環境的遙感監測

3.2.1有害氣體監測

對于由自然或人為條件下產生的二氧化硫及氟化物等有害氣體，可采用間接解譯標志進行監測。通常情況下，當植被受到一定程度的污染后，其對于紅外線的反射能力會有所降低，加之紋理、顏色等外在特征也會異于正常狀態下的植被，所以可利用植被這一特點，對污染情況進行間接分析。

3.2.2臭氧層監測

相關研究結果顯示：O3能夠吸收低于0.3μm的紫外區電磁波，基于O3的這一特性，可利用紫外波段對臭氧層中O3的含量進行測定。當大氣當中O3不斷增加時，會造成溫度升高，此時可選用紅外波段對大氣中的臭氧層進行監測。

3.3土地環境遙感監測技術的應用

目前全球不斷出現環境變化問題，全球碳循環的量化與氣候變化的生物反饋，要求采集的數據對大面積土地覆蓋特點進行描述。此時，人們可以通過遙感技術，以人造衛星為基礎，制作陸地覆蓋圖，通過光譜的差別對土地覆蓋類型進行分類。從上個世紀80年代起，在全球變化、可持續發展中遙感數據已經得到了廣泛地應用。土地利用與土地覆蓋作為全球變化研究項目的重要組成部分，在遙感技術的應用下取得了驕人的成績。

植被作為環境的主要組成成分，是解譯土壤、水文等因素的重要標志，可以對區域生態環境進行反映。人們可以運用遙感圖像對其進行臨時分析，同時還可以將附近地區全面的數據提供給相關部門，隨著遙感技術水平的提升，可以有效提高植被指標的準確度，如葉面積指數、單位面積等。

按照氣候、可燃物積累及含水量等因素，促使衛星遙感技術結合地理信息系統與全球定位系統，可以對森林火災可能發生的區域、時段及等級進行準確預測，這樣可以對森林火災進行預防，對已發生的火災進行準確定位和判斷，并第一時間選用行之有效的處理措施，為滅火和救援工作提供極大的幫助。

4結論

當前，環保工作是我國一項重要的基本國策，利用遙感技術加強環境實時監控，增強了資源環境動態監測能力及成效。在未來環境監測工作中，應加大遙感技術推廣應用力度，充分發揮遙感技術在保護生態環境、提高人類生存環境質量中的重要作用。

參考文獻：

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