生態環境監測與遙感技術應用

洪金明，李萌

（1.中地地礦建設有限公司，北京100012；2.中國地質工程集團有限公司，北京100093）

1 引言

隨著當今社會的快速發展，我國生態環境問題也逐漸凸顯。由于我國生態環境破壞嚴重，所以需要生態環境監控組織加大對環境監測的力度。近年來，遙感監測手段逐漸占領環境監測市場，能夠緩解當前生態環境監測中碰到的棘手問題。生態環境監測范圍廣泛，主要包括水環境、大氣環境、地質環境等，遙感技術的應用不僅能夠有效改變監測方式，還能夠更全面地對環境問題進行了解，保護我國自然環境。

2 我國生態環境的現狀及監測需求

當前，我國生態環境狀態不容樂觀，在進行生態環境有效治理方面需要依靠遙感技術來對生態環境進行實時監測，保證能夠得到最新監測結果。由于我國生態環境大面積受損，所以遙感技術的應用依舊具有相當重要的地位。如今，面對遙感技術逐漸走向成熟，我國需要對監測區域建成網絡信息圖，以保證遙感監測技術所提供的數據能夠得到有效處理【1】。

3 遙感技術在生態環境中的監測流程

以某生態遙感數據為例，分析遙感監測系統工作流程。在案例中，遙感技術主要監測區域為水環境。在進行水環境監測任務時，采用了Landsat TM5 數據作為數據源。影像數據完整呈現，并在完成水環境的監測工作中得到精準的數據，分析環境現狀。具體操作流程如下。

3.1 預處理

在進行遙感技術監測任務的同時需要對數據進行預處理。預處理的基礎主要是將遙感監測數據的規格進行統一，將遙感器數據提取出來，為了方便預處理，需要將不同遙感器中的數據進行統一。只有將數據進行歸類，才能保證遙感監測數據在預處理時能統一，借助計算機將所得數據進行二維散點圖處理，將遙感影像進行分割，具體問題呈現在散點圖上。每2幅散點圖之間都具有一定線性關系，從而達到對遙感影像進行連接的目的。在進行遙感數據預處理階段，不僅需要將生態環境監測數據統一化，還需要將監測圖像歸一化。在完成預處理前，要將所得數據與實際生態環境進行校對，保證預處理數據的準確性【2】。

3.2 動態監測

在此案例中，遙感技術的監測是根據生態環境的實際植被覆蓋情況進行展開的。此案例生態環境監測數據的獲取，需要先對植被覆蓋度進行監測，不僅需要對監測數據進行計算，還需要將每像元內的植被覆蓋度進行計算。計算方式需要采用像元二分法，確定監測區域的植被指數才能夠更好、更準確地進行遙感監控。該案例中遙感技術的使用和計算應按照實時情況來改變。例如，監測區域之前被大量砍伐，而后沒有得到及時治理，所以，在實際植被覆蓋度的計算結果上遠遠小于正常標準。或原植被經受自然災害的影響導致大面積枯萎，植被覆蓋度極盡為零。遙感技術都能夠做出準確評估，以便相關技術人員對環境問題采取措施。

3.3 信息評價

在進行遙感技術的應用方面，遙感技術不僅能夠對實際生態環境進行監測分析以及數據處理，還能夠將真實影像提供給技術單位，在一定程度上對環境救治的整改做出貢獻。在對生態環境、水環境、土質環境進行監測時，需要根據不同破壞情況得出合理數據，進行精準評估。

4 遙感技術在生態環境中的監測應用

4.1 水環境

對于遙感技術在水環境方面的應用，具有頗多要求以及阻礙。由于水環境相對較為隱蔽，遙感技術不僅不容易發現，而且也不容易對數據進行測量。需要對水環境的溫度、深度以及有機物含量是否超標進行監測，以確保能夠真實掌握水環境數據。在進行水環境管理上，遙感技術為環保部門做出突出貢獻。遙感技術通過對水環境水體顏色的改變以及光譜特性對水環境進行監測，極易發現人眼不可見的異常情況。針對水環境的監測，如果數據出現異常，環保部門將會對污染問題進行分析和及時治理【3】。

該案例中，水環境已經嚴重受當地工廠廢水以及居民生活污水的影響，水體本身凈化體系已經不能夠正常自凈。遙感技術在對當前水域進行監測時，對當前水域的水體排污、富營養化以及熱效應做出監測。經過遙感監測數據顯示，水體反射率異常、有機物含量超標，水體遭受嚴重污染。針對這些問題做出評估，并及時反饋給環保部門，最終得到及時治理。

4.2 大氣環境

遙感技術對于大氣環境中有害氣體的監測主要依靠地物反射率、邊界模糊等參數進行判斷。遙感技術能夠將可見光反射率以及太陽光譜合并分析，不僅能夠監測大氣中的具體成分，還能夠計算出氣體含量。在與大氣環境標準值進行對比后，可以判斷大氣環境的具體參數是否異常，所含有害氣體是否超標。溶膠監測也是大氣環境監測的主要監測污染物，主要監測大氣環境中的液態或固態懸浮物，主要來源于工廠廢棄、沙塵暴、霧霾等大氣問題。大氣環境溶膠監測方式主要由遙感影像以及溶膠厚度來反映。

4.3 土地環境

土地環境監測較為困難，在遙感技術的應用上將土地監測區域劃分為3 部分。

1）監測污染土地植被生長。通過遙感技術對土地污染區域植被生長情況進行監測，對反饋的生長信息進行光譜分析，對污染狀態進行評估。

2）對土壤狀態進行監測。通過遙感技術對土壤狀況進行監測及反饋，根據土地影像監測土壤是否存在異常。

3）對土地資源的利用狀況進行監測。利用遙感監測技術，監控土地資源的使用情況，使土地資源達到合理配置【4，5】。

例如，在遙感監測項目中，2015、2016 兩年的監測數據，分別對5 個區縣的土地退化情況進行了監測。分別為A 區、B區、C 區、D 縣、E 縣，2 年的土地指標上下幅度微小，因此能夠確定此5 個區縣土地狀況穩定。針對5 個區縣的土地資源利用情況，遙感監測方面顯示沒有呈現土地過度消耗現象，土地環境穩定性良好。

4.4 固廢污染

針對我國當前的生態環境破壞程度，如果不能夠及時進行治理，將逐漸影響人們的生產生活環境。遙感監測手段在固體廢棄物監測及治理方面起著重要的作用，專業的成像設備及精準評估，能夠讓環保部門對存在異常情況的區域進行及時治理。

由于社會的經濟水平不斷發展，所產生的生活垃圾以及工業垃圾會越來越多。對于遙感技術對固廢污染的監測和分析，以及對環境的評估，需要有關部門采取措施進行配合，保證非法排放能夠受到嚴處，保護生態環境從城市做起。

5 結語

我國在過去的發展歷程中，未充分意識到生態環境的重要性，產生了許多生態環境問題。當今，生態環境問題越來越凸顯并亟須解決，這不僅關系到個人，更關系到社會、國家乃至世界的存亡。遙感技術在生態環境監測方面具有獨特優勢，不僅能夠更早發現生態環境存在的問題，還能夠提供準確的數據以及評估。