遙感技術在水環境和大氣環境監測中的應用研究進展

李曉紅

張家口市環境監測站

1 引言

遙感技術的本質在于借助感應探測設備來完成采集遙感影像的操作環節，并且對于現有的圖像信息數據予以詳細的分析。在此過程中，遙感技術集成了圖像處理技術、傳感器技術與圖像分析技術，因此具有綜合性的特征。近些年以來，遙感探測技術已經能夠被運用于檢測各地的環境質量狀況，尤其是涉及檢測大氣環境與水體環境等。通過運用遙感探測的方式可以確保給出精確程度較高的環境監測數據，避免出現環境監測信息失真的風險[1]。作為環保部門對于遙感技術手段應當確保正確予以利用，同時還要做到結合當地環境真實狀況來開展遙感環境監測，體現遙感技術運用于環保領域的重要意義。

2 遙感技術的基本特征

作為目前新興的數據監測與數據處理手段來講，遙感技術的本質在于運用電磁波的探測裝置來收集相應的信息與數據，并且分析現有的遙感監測數據，在此前提下給出精確的遙感監測結論[2]。因此可見，遙感技術具有明顯的技術集成性，其中包含感應探測環節、集成處理環節以及信息傳輸環節。通過測查各個不同的地物維度信息，應當可以給出全方位的遙感探測結論，避免了探測結論的片面性與局限性。與人工進行環境探測的方式相比，運用電磁波探測系統來檢測環境信息的措施體現為更好的實用性。

對于現階段的環境監測實踐而言，合理運用遙感技術可以達到環境監測成本節約、監測數據準確性提升以及監測操作流程簡化的效果。在遙感探測系統作為支撐的前提下，運用自動處理的方式來分析各項環境監測數據，據此判斷當地現有的環境污染風險。并且在傳輸環境監測數據時，運用傳感器設備可以達到縮短數據傳輸時間的效果，經過信息篩選然后歸納得出精確的環境監測結論。近些年來，環境監測部門對于紅外攝影技術、可見光攝影技術與光譜掃描技術都已經能夠運用于開展環境監測操作。

3 目前在監測大氣環境與水環境中運用遙感技術的要點

大氣環境與水體環境都構成了目前開展環境監測的核心要點。從環境監測領域的發展現狀來看，作為環境監測部門對于全新環境監測手段應當做到合理引進，確保及時監測大氣環境以及水體環境遭受污染的狀況，然后據此給出相應的環境保護決策。在此前提下，現階段關于運用遙感技術來監測大氣與水體環境主要應當包含如下要點：

3.1 關于監測水體環境污染

面臨工業化進程顯著加快的現狀，很多城市地區都著眼于處理遭受污染的城市水體環境。探析水體環境遭受污染的根源，主要在于包含有機物成分的化工廢水匯入城市河道或者城市的其他水體，從而造成了程度比較明顯的城市水體環境污染。在情況嚴重時，逐漸惡化的城市水體環境還會威脅到城市居民的日常飲水安全，增大了居民飲水安全風險。具體在監測城市水體環境的過程中，運用遙感監測手段的基本要點在于實時測查目前的水體污染物特征，通過獲取光譜數據的方式來判斷懸浮物在城市水體中的比例，進而達到正確判斷城市水體污染的目標[3]。

近些年來，很多城市地區的水體陸續表現出富營養化的趨向，這主要是由于過多的磷元素與氮元素融入了當地水體，導致城市水體無法承載過多的營養元素，甚至超出了最大的城市水體承載能力限度。因此在監測富營養化的城市水體時，基本要點應當包含對于浮游植物的判斷。通常來講，紅外光在接觸葉綠素之后將會呈現明顯的反射峰值效應，技術人員對于出現陡坡的監測曲線應當予以重點關注，并且據此推測出反射率曲線的峰值部分，以便于獲得水體富營養化的監測結論。

除了上述的水體環境監測要點以外，運用遙感監測的方式還能達到正確判斷城市水體渾濁程度的目的。技術人員在充分借助傳感器設備的前提下，對于反射光譜的特征予以正確的判斷，確保給出水中浮游生物顆粒以及懸浮物的比例數據。在某些情況下，運用遙感探測的方式可以觀測到不斷變化的光譜影像效果，因此可以推測出目前的水體污染程度改變。經過以上的光譜監測與信息處理，當地環境部門即可推測現有的水體環境污染狀況，遵循因地制宜的水體污染治理思路。

3.2 關于監測大氣環境污染

監測大氣污染的基本要點應當包含監測大氣溶膠比例以及有害成分的比例。具體在監測大氣溶膠含量的過程中，技術人員可以通過判斷液態顆粒占據的比例，進而給出遙感監測的精確數據結論。在多數的情況下，運用遙感監測手段可以獲得沙塵暴、化工煙霧排放以及濃煙排放的圖像，推測現有的大氣溶膠濃度狀況。通過觀測不同波段的陽光照射強度特征，應當能夠據此判斷現有的大氣污染強烈程度，并且結合大氣渾濁程度的數據來進行推測。

目前對于監測城市大氣污染還應當體現在監控有害物質在城市大氣中的比例。城市大氣層如果包含了超標的氮氧化物或者二氧化硫，那么將會帶來酸雨危害或者粉塵濃度過高的危害，直接威脅到人體的呼吸系統健康[4]。為此，運用遙感監測城市大氣污染的方式主要涉及判斷目前的煙霧成分與二氧化硫成分，通過判斷光譜反射率的方式來獲取大氣監測結論。

此外，技術人員還應當運用科學的方式來估測大氣污染狀況，對于城市地區現有的大氣污染性質與污染物比例進行合理判斷，避免監測數據出現誤差。由于受到熱島效應造成的影響，因此導致很多的城市地區都具有較高的大氣溫度。在遙感監測手段的支持下，運用熱紅外遙感的方式可以判斷出空氣墊層產生的熱島效應現狀，提供了城市大氣污染監控的精確數據結論。

4 探析遙感技術的應用研究進展

環境監測機構具體在監測當地的城市熱島效應、有害氣體濃度以及大氣溶膠濃度的過程中，對于遙感技術手段都可以進行合理的選擇。此外在水環境探測的過程中，運用遙感技術可以判斷出城市水體遭受污染的真實程度，通過判斷水體目前的富營養化狀態以及水體的渾濁程度，進而提供了保護水體環境的科學數據根據。因此可見，環境監測實踐與遙感技術手段的充分融合具有明顯的必要性。具體在目前開展環保監測的實踐過程中，關于運用遙感技術手段主要體現為如下的技術發展趨向。

4.1 擬合多元的遙感監測信息

環境部門對于遙感監測技術如果要達到合理進行利用的程度，那么目前應當逐步嘗試擬合多種類型的遙感監測數據，通過運用信息擬合的方式才能達到最大化的遙感技術應用效益，突破了單一的環境監測方式。例如近些年以來，環境監測領域的技術人員正在逐步嘗試結合運用GIS 監測技術、RS 監測技術與GPS 監測技術。與單一的環境監測手段進行對比，具有擬合性與多元性的遙感監測方式更加可以節省環境監測成本，確保對于多種不同的遙感監測手段予以靈活的整合運用。

4.2 獲取精確的光譜信息

技術人員開展測繪操作的基本要點在于獲取光譜信息，其中需要用到多光譜的遙感監測手段。多光譜技術優于單純測量物體幾何形態的傳統測繪技術，因而體現了測繪成本節約以及測繪操作環節簡化的效果[5]。同時，通過運用遙感監測的手段來實現對于多光譜信息的獲取，此項技術手段還能達到全面檢測當地水體污染的目標，保證較高的測繪精確程度并且包含了更多的測繪光段。

4.3 引進數字攝影測量的遙感監測手段

數字攝影技術與遙感監測手段的結合具有明顯的必要性，其根源在于上述兩項技術手段的充分融合可以達到提升成圖質量、簡化測繪操作環節與縮短測繪操作時間的效果。同時，運用數字攝影測量的全新測繪技術手段還能夠改變數據源的特征，確保將GIS的遙感監測信息運用于形成圖形資料，因此體現了不可忽視的技術結合優勢。

5 結束語

在現階段的環境監測實踐領域中，遙感技術手段正在迅速得到推廣。具體在監測當地的大氣環境以及水體環境時，運用遙感技術手段的基本要點在于實現地物信息的全面獲取，據此進行精確的地物特征分析。遙感技術手段涉及獲取地物信息、傳輸地物圖像、感應信息以及集成處理的各個關鍵環節，因此相比于環境監測領域的傳統技術手段來講，運用遙感監測方式更加可以保證環境監測結論的精確性，進而提供了環保決策的科學根據。在此前提下，目前對于監測水體與大氣環境的重要實踐領域應當引進遙感監測的科學方式，結合環境監測的要求來進行遙感技術手段的合理選擇。