衛(wèi)星遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用分析

【摘 要】基于信息技術(shù)與遙感技術(shù)而興起的衛(wèi)星遙感技術(shù)，是有較廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的綜合性技術(shù)，在許多領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用，對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言具有重要意義。本文主要是對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)中的衛(wèi)星遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討，從水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、大氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)及地表監(jiān)測(cè)這三個(gè)主要方面對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)中衛(wèi)星遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析與探討。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星遙感技術(shù)；環(huán)境保護(hù)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步創(chuàng)造了良好的環(huán)境與條件，順應(yīng)實(shí)際需要的不斷高漲，先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)層出不窮，又為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的和諧可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的技術(shù)保障。而在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，兼顧生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，才是真正的可持續(xù)發(fā)展，因此，應(yīng)用現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與監(jiān)測(cè)是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的重要體現(xiàn)。衛(wèi)星遙感技術(shù)是基于信息技術(shù)與遙感技術(shù)等發(fā)展起來(lái)的綜合性技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用，尤其是在生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與監(jiān)測(cè)方面，更是作出了很大貢獻(xiàn)。衛(wèi)星遙感技術(shù)在水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、固體廢棄物監(jiān)測(cè)、重大環(huán)境事故的跟蹤監(jiān)測(cè)及重要工程項(xiàng)目的環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面都發(fā)揮重要作用，本文主要是從以下幾方面來(lái)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)中，對(duì)衛(wèi)星遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析與探討：

1、水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

衛(wèi)星遙感技術(shù)在水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面主要包括水體富氧化監(jiān)測(cè)、水體熱污染與廢水污染監(jiān)測(cè)及泥沙污染監(jiān)測(cè)等：（1）水體富氧化監(jiān)測(cè)。水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量，在水體富營(yíng)養(yǎng)化方面的監(jiān)測(cè)，張穗等人通過(guò)葉綠素濃度遙感解譯方法并結(jié)合葉綠素及總氮、總磷等特征提出了富營(yíng)養(yǎng)化的評(píng)價(jià)方法。（2）水體熱污染與廢水污染監(jiān)測(cè)。熱污染主要來(lái)源于工廠排放的廢棄熱水，對(duì)水體生物及水體附近農(nóng)作物造成極大威脅，因此需要加強(qiáng)對(duì)熱水污染的監(jiān)測(cè)，而在這一方面的探測(cè)，多是通過(guò)紅外傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，探測(cè)圖像中對(duì)于熱污染的排放情況、溫度分布及具體流向都有清晰顯示。而在廢水污染監(jiān)測(cè)方面，可用熱紅外方法并基于溫度差異來(lái)測(cè)定，但多是用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（3）泥沙污染監(jiān)測(cè)。泥沙污染會(huì)提高水的反射率，出現(xiàn)紅移狀況，而0.93微米之1.13微米范圍附近的水體有強(qiáng)烈的紅外輻射吸收特點(diǎn)，在降低反射通量的同時(shí)，會(huì)遭受到水分瑞利散射效應(yīng)的干擾，因此不是最佳的懸浮泥沙濃度判定波段，而最佳定量波段應(yīng)為0.65微米之0.85微米之間。另外衛(wèi)星遙感技術(shù)在海洋監(jiān)測(cè)方面也發(fā)揮著重要作用，通過(guò)對(duì)遙感信息的仿真模擬與分析，可獲取葉綠素濃度及海表面、海流循環(huán)模式或海冰運(yùn)動(dòng)等溫線分布等影響海洋生物與理化過(guò)程的相關(guān)參數(shù)。通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)，可全天候、大范圍進(jìn)行對(duì)海洋污染的監(jiān)測(cè)，并且衛(wèi)星遙感技術(shù)目前也已在海洋漁業(yè)中漁情預(yù)報(bào)與分析方面應(yīng)用廣泛。

2、大氣環(huán)境質(zhì)量方面的應(yīng)用

衛(wèi)星遙感技術(shù)在大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面的具體應(yīng)用主要包括對(duì)臭氧層的監(jiān)測(cè)、對(duì)大氣氣溶膠的監(jiān)測(cè)、對(duì)有害氣體的監(jiān)測(cè)、對(duì)沙塵暴的監(jiān)測(cè)及對(duì)城市熱島效益的監(jiān)測(cè)等：（1）對(duì)臭氧層的監(jiān)測(cè)。二十世紀(jì)七十年代末期，已有通過(guò)臭氧制圖光譜儀進(jìn)行對(duì)臭氧層的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)。胡順星等人通過(guò)激光雷達(dá)進(jìn)行了高度范圍為對(duì)流層2千米至4千米臭氧層的監(jiān)測(cè)，并取得較好成效。（2）對(duì)大氣氣溶膠的監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的地面觀測(cè)在氣溶膠空間的變化趨勢(shì)與具體分布方面的反映方面存在很大缺陷，而衛(wèi)星遙感技術(shù)的高分辨率特點(diǎn)則有效彌補(bǔ)了這一缺陷。毛節(jié)泰等人通過(guò)對(duì)地面光度計(jì)測(cè)量與衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示，兩種測(cè)量結(jié)果較為接近，但地面遙感所覆蓋的地面觀測(cè)空間有限，而這一點(diǎn)又可通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)，所以衛(wèi)星遙感技術(shù)完全可替代地面遙感進(jìn)行對(duì)大氣氣溶膠的監(jiān)測(cè)。（3）對(duì)有害氣體的監(jiān)測(cè)。有害氣體對(duì)人體及人們的生活環(huán)境造成極大威脅，因此對(duì)于自然生成或人為生成的有害氣體監(jiān)測(cè)具有重要意義，還可以通過(guò)有害氣體監(jiān)測(cè)對(duì)大氣污染情況做間接分析。王雪梅等人將污染氣體信息與概化為水體、植被等基本信息類型的線性集合做疊加，從衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行對(duì)有害氣體累加濃度信息的直接定量提取。（4）對(duì)沙塵暴的監(jiān)測(cè)。通過(guò)EOS—Terra/MODIS數(shù)據(jù)，章偉偉等人對(duì)MODIS傳感器通道特點(diǎn)及沙塵暴波譜特征進(jìn)行分析，并通過(guò)疊加分析法進(jìn)行對(duì)沙塵暴的監(jiān)測(cè)。而范一大等人基于NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)而采用的沙塵暴信息密度分割法與所提取的沙塵暴信息也取得顯著成效。（5）對(duì)城市熱島效益的監(jiān)測(cè)。通過(guò)熱紅外遙感進(jìn)行地物輻射溫度測(cè)定來(lái)推導(dǎo)與探測(cè)熱島效應(yīng)差異及熱源。馬躍良等人根據(jù)輻射傳輸方程的地表溫度反演方法，并基于LandsatTM/ETM+熱紅外波段數(shù)據(jù)，進(jìn)行地表溫度的定量計(jì)算，并對(duì)熱污染情況進(jìn)行探測(cè)。

3、地表監(jiān)測(cè)方面的具體應(yīng)用

地表監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用主要有對(duì)地面污染的監(jiān)測(cè)、對(duì)土地利用變化的監(jiān)測(cè)及對(duì)城市綠地的調(diào)查：（1）對(duì)地面污染的監(jiān)測(cè)。在應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行對(duì)地面污染的監(jiān)測(cè)時(shí)，可對(duì)地面污染分布范圍進(jìn)行圈定，并作出規(guī)劃性的地面污染預(yù)防措施。如煤炭自燃隱火監(jiān)測(cè)中應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)，相關(guān)部門單位結(jié)合地面紅外測(cè)溫儀及航空紅外掃描儀，并基于細(xì)微的地表溫度差異來(lái)實(shí)現(xiàn)隱火區(qū)圈定，并作出燃盡區(qū)與燃燒區(qū)的區(qū)分，同時(shí)對(duì)隱火的蔓延規(guī)律與具體方向做出分析，為及時(shí)采取預(yù)防措施提供可靠保障。（2）對(duì)土地利用變化的監(jiān)測(cè)。衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域之一就是土地利用與土地覆被變化的研究領(lǐng)域，滿足了城市土地利用與覆被變化研究的動(dòng)態(tài)多時(shí)段遙感圖像資料的需求。通過(guò)對(duì)不同時(shí)段的同一地區(qū)土地利用與土地覆被變化進(jìn)行分類，進(jìn)而獲取該區(qū)域的土地利用變化信息，為實(shí)現(xiàn)對(duì)土地覆蓋的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供可靠的信息依據(jù)。史培軍等人通過(guò)應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)所得的不同時(shí)段同一區(qū)域遙感影像，對(duì)土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力以及空間過(guò)程作了分析，為土地利用與土地覆被變化的研究方面做出貢獻(xiàn)。（3）對(duì)城市綠地的調(diào)查。通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地得到城市綠化覆蓋度信息及綠地分布情況，對(duì)綠地景觀的布局、種類及具體組成等有一個(gè)宏觀的了解。石雪冬等人通過(guò)RS技術(shù)與GIS技術(shù)的綜合應(yīng)用，探討了城市綠地?cái)?shù)據(jù)的提取方法，而刑詒等人則通過(guò)遙感監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市景觀生態(tài)變化的動(dòng)態(tài)分析。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，衛(wèi)星遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，尤其在生態(tài)環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮了重要作用，并且不只是對(duì)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、大氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)及地表監(jiān)測(cè)等方面具有重要意義，其他環(huán)境保護(hù)環(huán)節(jié)方面的監(jiān)測(cè)也都有效應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)與生態(tài)保護(hù)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，兼顧生態(tài)環(huán)境發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)，為真正落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略創(chuàng)造了良好的條件。