淺談遙感技術在水環境和大氣環境監測中的應用研究進展

滕清松

（滄州市環境保護局獻縣分局，河北 滄州 062250）

水污染和大氣污染是威脅人體健康和破壞生態環境的不利因素，對社會經濟的發展也造成了不利影響，隨著我國科學技術的進步，遙感技術在監測和治理大氣污染、水污染方面起到了作用，讓我國環境治理工作取得了新的進展。

1 遙感技術及其發展現狀

遙感技術也叫做RS技術，該技術始于上世紀60年代，是一種利用電磁波探測器分析數據的技術。遙感技術在當前社會環境中有著重要的應用價值，主要是利用衛星設備對地面的環境數據信息匯總和分析。此外，在遙感系統中，借助終端環境信息的采集可以讓數據的價值得到充分利用，比如在地質勘察和地理信息獲取當中，可以把監測的數據及時傳輸到地面，之后工作人員會將收集到的信息在專業制圖儀、反束光導攝像管、HRV 掃描儀下處理，提升數據的價值。遙感技術的作業過程中主要是對光譜信息、多元信息擬合以及數字攝影測量技術利用[1]。

2 遙感技術在水環境和大氣監測的利用

2.1 遙感技術在水環境監測中的利用

在水環境監測中，遙感技術主要是對濁度污染、海洋監測、城市水系統方面利用。

首先，在濁度污染監測中，由于浮游生物粒子會吸收和散射光源，通過分析水體和地物的光譜反射差異，就可以分析出水體的污染物質。在遙感技術中，基礎傳感器的執行目標為光譜反射信息的采集工作，比如在分析水環境污染物時可以對漂浮的污染物定位，發現光譜衰減系數加大可以反映出水體中的懸浮物質增多，在拍攝水體圖像之后觀察圖像上的波峰位置即可確定水體的渾濁度變化情況。

其次，在海洋監測中，水體富營養化是主要的監測對象，儲蓄該情況會導致浮游生物大量繁殖，分析海洋水體富營養化主要是借助傳感器的作用，通過海洋衛星設備對數據信息匯總與整理，之后上傳到中央數據系統，經過數據運算保證技術分析和執行效果，具體說來：浮游植物體內的葉綠素與紅外光之間存在陡坡效應，遙感技術可以利用這一點分析水體受到污染的范圍，同時可以借助彩色紅外圖像中的顏色變化監測富營養化程度，對海洋環境進行遙感監測的前提是上空無障礙物。

最后，在城市污水系統監測中，生活污水和工業廢水中含有大量的有機物，導致水質下降。遙感技術主要是利用傳染設備對工業廢水排放情況監測，利用紅外光譜分析可以監測到排放頻率、排放量和污染物質，具體說來：是根據水體中的懸浮物跟蹤污染來源，然偶利用反射光譜數據與實際測量水體的波普數據結合建立模型，實現對水體的全面監測。

2.2 遙感技術在大氣環境監測中的利用

目前對遙感技術的利用主要是監測大氣有害氣體、城市熱島效應監測以及氣溶膠監測。

首先，在有害氣體監測中，大氣中含有諸多的有害氣體，包括二氧化硫、乙烯、氟化物以及煙霧，人體呼吸過程中吸入這些物質會極大的損害身體機能。借助遙感技術可以對上述有害氣體監測，具體說來：一種是對有害氣體的污染區地物反射率變化做邊界模糊處理，以此預測出有害氣體的污染情況；另一種方法是利用間接解釋標志實際反應分析出大氣的污染程度。以河北省為例，利用遙感技術監測二氧化硫污染情況和監測地面數據情況基本相同，借助光學厚度資料以及地面觀測對比發現遙感技術的監測精度可以達到86%，可以滿足監測的要求。

其次，在城市熱島效應中的監測，城市熱島效應主要是人類生產和建設中排放出大量的熱，導致城市中心與郊區溫度出現差異，表現為城市的溫度高于郊區，是一種大氣熱污染現象。遙感技術可以對城市的下墊面熱紅外遙感分析，然后分析不同時期的遙感資料，總結出熱島效應的變化趨勢，最終對監測城市大氣熱污染提供數據參考。

最后，在大氣熔膠上的監測，在大氣中懸浮的各種微顆粒就是大氣溶膠，一般以液態和固態的形式出現，這些水汽和二氧化碳的分子度可以吸收輻射波段，所以可以利用波段分析大氣散射吸收光譜情況，比如煙霧和粉塵就伴隨著大氣溶膠，借助遙感技術可以捕捉到工廠排放煙霧、濃煙以及沙塵暴等影像，通過分析氣溶膠光學厚度可以體現大氣污染程度。我國的有關學者分析發現氣溶膠的光學厚度對低地表反射率敏感，不過與太陽光的相互作用表現為吸收，所以利用遙感技術觀察氣溶膠和地面多光段太陽光度滿足監測需要。

3 結語

綜上所述，遙感技術是現代化技術，其在水文特征、地質結構、特殊建筑物、建筑軌跡等方面監測中可以發揮出重要作用。我國于2019年3月21日發射了高分五號和六號高分辨率衛星，標志著生態環境衛星在大氣環境監測和水環境監測領域更進一步。今后我國遙感數據質量會繼續提高，配合數據傳輸和存儲、圖像智能拼接、自動識別技術在環境監測中會展示出更加強大的作用，最終推進我國生態事業的發展。