遙感監測技術在環境保護中的應用

楊波

（長沙市天心區環境保護局，湖南 長沙 410000）

一、環境保護中應用RS技術的優勢

（一）監測范圍大

RS技術主要是通過遙感器從空中對地形地貌進行俯瞰，這樣可以大面積地對環境進行監測。與此同時，航攝影像技術可以為被檢測區提供完整的立體圖像，可以將地面監測過程中視野受限的問題有效地解決。

（二）獲取信息快

因為RS技術使用的主要是飛行器進行檢測，在此過程中可在一段時間獲得大量的與被測對象相關的數據，可以讓數據監測的速率和效率進一步提升。這也是當前這種技術在應用管控過程中的重要優勢，可以在環境監測當中得到廣泛的應用。

（三）適用性強

在某些人類無法涉足的區域，譬如原始森林，戈壁荒漠之中，RS技術應用非常廣泛，可以獲得人們難以檢測到的環境信息，讓監測的范圍進一步擴大。

二、環境保護中遙感技術的應用

（一）水環境的遙感監測

1.濁度監測

水體景觀和地物之間有一定的區別，然而二者之間有一定的共同點，也就是光譜反射特征，在此過程中可以通過RS技術對水體光譜影響的差異來進行分析，了解水體的污染情況。在污染后水體的渾濁度是其基本特征，在此過程中，如果水體當中浮游物的數量大幅度增加，在光譜衰減系數方面也會逐漸增大。另外，渾濁水體當中，如果泥沙的含量增加，入射光、散射的深度也會變強，水體的反射率也會升高，依照這些信息可以對水質是否出現污染進行有效的判斷。

2.海洋監測

在人們生存的地球當中，海洋面積占比巨大，所以加強海洋的環境保護和控制具有非常重要的意義。為了對海洋環境受到的破壞污染進行有效的防治和控制，可以加強監測。從美國向太空發射第1顆海洋衛星開始，人們逐步開始重視海洋環境遙感監測工作。由于海洋當中蘊含的資源各種各樣，種類繁多，而且數量較大，所以人類在對海洋資源進行開發的過程中，不可避免地會破壞海洋的生態環境，導致海洋的污染逐步增加，造成環境質量的進一步下降。RS技術在海洋環境測量的過程中，主要依靠受光譜特征為基礎，因為海洋上方的空間當中沒有任何障礙物。另外RS技術的測試線較廣，所以可以大范圍地對海洋水體進行監測，在此過程中可以對污染物的排放情況進行有效的探測，為海洋環境的治理打下堅實的基礎。與此同時，海洋當中的化石能源非常豐富，在石油開采的過程中往往會導致海洋海水出現一定的污染，通過RS技術能夠有效地對海洋石油污染的情況進行調查和分析，對石油污染的區域進行準確的定位，還可以將污染區域當中水體量、石油含量估算出來。海水和石油在光譜特征方面的區別非常明顯，可以通過某一特征光譜區分出海水和石油，通過微波輻射法來監測海洋的環境當中的石油污染情況。

3.城市污水監測

當前我國城市快速發展讓城市工業的發展速度進一步加快，讓城市人口數量大幅度增加。大量的人口造成了很多生活垃圾和生活污水，導致自然水體也會散發出難聞的氣味，而且水的顏色逐步開始從清澈變黑。通過RS技術當中的紅外傳感器，可以在探測的過程中有效對水體當中的紅外輻射光譜進行收集，了解水污染的具體情況。

（二）大氣環境的遙感監測

1.有害氣體監測

很多有害氣體是因為自然條件或者人為活動而出現的，不但會對大氣產生嚴重污染，還會對生命體的健康產生影響。在此過程中，植被受到空氣污染之后，會出現一系列的反應，導致紅外線反射能力大幅降低，在紋理和顏色方面會產生一定的變化，通過RS技術可以有效地監測植物，可以在圖像當中呈現出不同的像元信息，通過這些信息可以進一步地對比分析出被污染的植被和沒有被污染的植被，完成比對之后再簡單地疊加污染氣體，就可以了解污染氣體的濃度。

2.臭氧層監測

通過相關分析研究發現，臭氧可以吸收不超過0.3微米的紫外線電磁波，在測試的過程中，由于臭氧具有這一特性，可以通過紫外波段，來測定臭氧層當中臭氧的含量。在當前大氣當中的臭氧還能進一步增加，會導致溫度逐步升高，所以通過紅外波段可以監測大氣當中的臭氧層含量。

3.遙感技術在土壤環境中的應用

在進行環境工程管理和保護的過程中，對土壤監測是非常重要的，重點在于對土壤污染進行防控。當前相關的研究較少，主要在地面實驗室和機載進行記載觀測，在此過程中面臨較大難度。盡管個別研究分析發現，衛星遙感技術監測土壤污染是非常重要的，而且是可行的，依照傳感器的光譜響應函數可以有效地將原始的土壤光譜曲線轉變為ASTER工作波段和TM工作波段。通過該波段對重金屬含量進行測，通過分析發現，多光譜數據可以對土壤重金屬元素含量進行估測，具有較高的目測效果。然而如果土壤中重金屬含量較低，在衛星遙感影像方面的信號較弱，則無法獲得較好的監測效果。

當前在土壤環境遙感監測的過程中使用的主要是地表溫度、土壤水分、干旱、蒸發等情況，通過短波、紅外、近紅外、微波技術等，可以有效地對相關數據進行采集，在此過程中對2018年7月份甘肅某區域的雙極化Envisat-ASAR數據進行分析，形成一種僅需雙極化雷達數據就可以對土壤水分進行反應的方法，這種方法不需要對地面的粗糙度進行測量，在一些干旱區域的地表土壤水分反應當中特別適用。

未來在發展的過程中對土壤污染的防治，還需要與紅外、高光譜、大寬幅衛星遙感技術相結合，尤其是高軌環境衛星，可以通過仿真分析模型，結合地面試驗等有機地結合對土壤污染遙感監測的敏感波段進行構建，形成完善的污染動態監測評估體系，從而有效地展開土壤環境監測評估工作。

結束語

在當前條件下如何控制環境污染，加強環境的監測和保護力度，利用RS技術有效地對大氣環境、水環境、土壤環境進行監測，具有非常重要的意義。在未來發展的過程中一定要重視對RS技術進行研究，不斷地對當前的技術進行改革和完善，這樣才能讓RS技術更好地為環境監測和保護打下堅實的基礎。