遙感技術的生態環境監測與保護分析

李民峰，陳思羽

（湖南省常德生態環境監測中心，湖南常德 415000）

遙感技術的應用成本較少，靈活性較高，安全程度較高，存在較強實用性。當前，這種技術在生態環境的監測和環境保護中逐漸被推廣使用，能夠了解大氣環境、水土等多個方面實際情況，進而針對存在的問題及時解決，有效保護生態環境。

1 國內生態環境監測及保護現況與發展態勢

1.1 現況

近幾年，科學技術逐漸進步及發展，為生態環境的區域監測和保護工作提供一定技術支撐。當今，中國逐漸構建地球動態化監測信息網絡體系，在內蒙區域、新疆地區等建設生態站，為生態環境區域監測以及保護項目工作的開展提供支持條件。

1.2 發展態勢

現今，國內一些城鎮逐漸運用遙感動態監控技術完成生態環境方面項目監測以及保護工作。雖然國內生態環境項目監測以及保護工作獲得一定程度發展，然而，還存在一定不足，比如部分技術缺乏先進性、管理規定缺乏完善、高科技專業人才欠缺等[1]。發展態勢是將地表監測方式與包含遙感、地理信息系統、全球定位系統的“3S”方法實行密切聯合，針對環境質量實行評定的基礎上，逐漸做好生態風險評測工作、生態環境提前預警及保護工作等。

2 遙感技術的作用原理和常見運用范圍

2.1 作用原理

遙感技術是依據在遙感平臺上裝好傳感器，對受到監測的物體實行電磁波發射，發射量及時間存在限定性，電磁波譜存在差異性，且對反射回到傳感器的一些電磁波譜實施收回及記載，通過地表處置得到初始圖像表現，進而開展對應項目分析工作。采取傳感器負責對地表物體實施電磁波測定，所使用的電磁波譜類型傳感器包含多種[2]。采取傳感器可對不同物體在紅外線、可見光、微波等范圍中的電磁輻射情況實行檢測及收回，且開展專業處置，得到處理結果，可依據得到的圖像開展研究。

2.2 常見運用范圍

2.2.1 監測氣象

運用衛星遙感方法可對氣象實行監測，進而獲得氣象條件預測。隨高新技術逐漸升級，在氣象提前預估方面工作更為精準，存在較高可靠程度。現今，國內使用在氣象監測觀察及預測的衛星主要涉及自主研究開發出“風云”一號到四號氣象衛星。

2.2.2 監測農業作物

采取遙感動態化監測技術也可對農業作物實行檢測，采取衛星傳感器設施返回的傳感信息，通過地表工作站實施處置，可預估農業作物生產量。而且，采用此類技術也可對玉米、小麥等農業作物病害及蟲害狀況實行監測，有助于預防及治理農業作物存在的病害和蟲害，降低產量受損情況。

2.2.3 監測資源

運用衛星遙感方式能夠對資源實行監測，可完成水資源、土地資源等自然資源項目檢測工作。而且，利用這種技術能夠協助國內石油資源的勘測及開采、礦產資源的探查和開發等。

2.2.4 預估地質災害

依據遙感監測技術也能夠提前預估地質災害，進而降低地質災害所帶來的損害。例如，通過衛星遙感方式預估暴雨有可能導致的泥石流災害等現象，進而提前做好防控工作，減少人財受損現象。不過，此技術在地質災害預測過程中還存在一定不足，缺乏精準性。

3 生態環境的監測和保護過程中的遙感技術應用情況

3.1 用于水資源污染監測及協助治理

現今，水資源短缺問題比較嚴重，且出現水體資源受到污染現象。考慮到國內河流和湖泊等水資源比較多，若采取人工勘測方式存在一定復雜性，增加人力及物力消耗，檢測工作難度比較大。而依據衛星遙感方式可采取多個光譜針對水體資源實施全面勘測，進而評估水體質量[3]。選擇使用遙感監測技術可對水體資源中的懸浮物種類及含量、色度情況、溫度值、可溶有機物類型和含量等實施檢測，進而有助于為水資源受到污染情況實施及時檢出及項目治理提供支持。

通過采取遙感監測技術可明確水體質量狀況，依據遙感設施可規避受到水體深度值、溫度值、微生物、水生植物、水生動物等帶來的干擾，確保監測數值更加可靠且準確，了解水體被污染真實情況，進而為水污染針對性治理提供參考。比如，某地區河流存在顏色加重，具有明顯渾濁現象，采取遙感監測方法檢出水體內水生植物及水生動物大量死亡，河流內部溶解氧量明顯降低，水源內的有機物指標超出規定標準，經過選擇增加水體中的遙感監測范圍，采取紅外線光譜方法等，最后明確是由于沒有處置的生活污水流入河流所致污染。通過對受到污染的河流水體開展凈化處置，再次采取遙感監測方式對水體改變情況實施檢測，發現水源凈化程度達標。

3.2 用于大氣環境污染監測與保護

針對大氣環境污染實施監測時，采取無人機遙感動態監測方式可實時檢測大氣溫度值及濕度值，運用這種技術還可監測大氣中的粒子含量、二氧化氮濃度、臭氧含量等，了解氧化氮情況等[4]。比如，在某化學工業區域，可采取無人機方式結合遙感方法，檢測大氣環境中的一氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等一些污染氣體指標，進而協助開展污染氣體排放控制。而且，依據無人機遙感監測形式對于大氣環境開展檢測過程中，在無人機上安裝采樣器針對樣品實施收集，然后收回樣品開展實驗室指標測定，從而了解大氣污染程度。這種無人機遙感形式的檢測視野相對較廣，持續性較好。

依據遙感衛星檢測方式可對大氣環境情況實行成像處理，經過形成不同顏色圖像顯示出大氣環境中污染源的排布狀況，并掌握污染嚴重程度，了解污染物實際擴散范圍大小等。運用遙感方法對大氣環境污染實施檢測時，能夠展示出宏觀立體圖像表現，為得到定量測定參數，需聯合地表傳統環境檢測信息資料，依據數據指標協助構建遙感圖片影像，進而量化評估大氣污染實際狀況。經過對大氣環境污染情況實施處置，傳送到氣象等有關部門，進而為大氣環境保護工作的開展提供支持，積極預防、控制及治理大氣污染現象。

3.3 用于固體廢棄物監測和處置

實施建筑項目等工程施工后，常存在一定固體廢棄物，還存在一些人們日常生活及工作形成的固態垃圾，針對這些廢氣物體需做好監測及處置工作[5]。運用遙感方式對于圖像形狀、色澤、陰影等實施加工處置，可直觀展示固體廢棄物具體排布情況，了解廢氣物體數目和種類等。通過遙感動態檢測技術可得到分辨率比較高的圖像，進而掌握固體形式廢棄物的數目和范圍等，協助開展此類物體有效處置工作。

3.4 用于水土保持

運用無人機遙感動態檢測方式在保持水土工作中運用，在無人機上面安裝多光譜成像儀等設施，進而得到多個光譜圖像，完成水土流失情況實時檢測，進而協助完成水土保持項目工作。

3.4.1 監測土壤受到侵蝕情況

采取遙感監測方式可了解土壤受到侵蝕狀況，依據衛星影像得到數據信息，將1∶100 000地形圖像及1∶250 000數字化地圖用作底圖，實行樣區分析時采取1∶10 000及1∶50 000地形像用作底圖，結合使用地貌圖像、地質圖像、土壤圖像、植被圖像、土地運用圖像、水文氣象信息等，采取專業遙感監測圖像處置方式、人機交互方法、地理信息系統空間研究技術等，并依據路線勘測結果、樣方分析結果等得到土壤受到侵蝕數據信息資料，主要涉及侵蝕級別、侵蝕種類、地表構成、植被覆蓋率、水土保持區域等。

3.4.2 監測水土流失狀況

運用遙感測定形式可了解水土流失狀況，依據遙感動態水土保持監測方式，可整合各個時間段遙感圖像信息，得到土地運用改變情況，且聯合實地勘測結果等，核實監測數據改變狀況，針對重點區域實施詳細圖斑比較，針對常規區域開展統計對比檢測，得到準確的水土流失數據信息。而且，可獲取水土流失報表，能夠針對水土發生流失改變趨勢實施預估，做好提前水土保護項目工作，明顯降低水土出現流失現象。

3.4.3 用于生態監測

實施生態監測時，依據遙感監測技術和無人機感測定方式，采取地表管控控制體系等，對于信息資料實施匯總處置分析，對于生態參數信息開展詳細研究，可了解森林、土壤、地質等實際情況[6]。

例如，環保部就曾運用遙感監測技術對國家級自然保護區、京津冀地區大氣環境進行過遙感監測，為區域環境日常監管和環保督察提供了技術支持。遙感監測技術尤其對區域性及隱蔽性的環境問題更有獨特優勢，能為環境管理提供有力支撐。

而且，也可采取人工目視方式結合無人機類型遙感形式開展農業作物病害和蟲害監測，能夠了解發生病害及蟲害的部位，掌握病害和蟲害的范圍，提升生態監測準確性，進而及時開展農業作物病蟲害治理。

3.4.4 用于環境應急監測和及時處理突發事件

依據遙感監測方式也可針對環境應急實施檢測，協助做好應急工作。特別是出現突發事件之后及環境污染比較嚴重時，由于現場存在較高危險性，采取遙感監測方法能夠保證人們安全。采取遙感監測技術可提升檢測準確性，及時明確突發事件發生現場位置，進而促使應急困難性下降，且提升應急工作效率，改善現場應急效果。

4 結束語

近年來，國內生態環境在監測及保護工作方面取得一定進展，逐漸使用遙感監測技術等新型方式，推動整體環保工作發展。當前，遙感測定技術的常見運用范圍主要涉及監測氣象、農業作物、資源及預測地質災害等。在對生態環境開展監測和保護過程中常運用到遙感檢測技術，可對水資源污染實行監測及協助治理，對大氣環境污染實施監測與保護，對固體廢棄物開展監測與及時處置，協助水土保持工作，實行生態監測、環境應急監測與及時處理突發事件，從而能夠及時精準明確環境問題，協助實施環保項目工作。