也談遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用

岑世宏

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451150）

遙感技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域廣泛滲透。結(jié)合GIS、GPS等技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，“3S”技術(shù)的快速發(fā)展，遙感技術(shù)已成為推動(dòng)保護(hù)環(huán)境、資源利用的不可或缺的工具。以其具有的大面積同步觀測(cè)、多波段全天候工作、瞬間成像功能等優(yōu)越特點(diǎn)，并與航空航天領(lǐng)域結(jié)合，已逐漸成為環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的高成本效益的監(jiān)測(cè)工具，具有良好的發(fā)展前景。

一、遙感在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

1、水環(huán)境污染監(jiān)測(cè)：遙感技術(shù)在水環(huán)境污染中的應(yīng)用，主要是分析水體的光譜特征、確定水體界線、水體溫度以及反演水體懸沙規(guī)律、葉綠素規(guī)律等，基于統(tǒng)計(jì)關(guān)系的定量反演或定性的進(jìn)行遙感影像分析，最終確定水體的綜合水質(zhì)指數(shù)，反應(yīng)水質(zhì)污染現(xiàn)狀。環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域正逐步由定性監(jiān)測(cè)發(fā)展到定量反應(yīng)，同時(shí)這也是遙感技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，遙感技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)，可較高精度的反應(yīng)出水體的泥沙濁度、葉綠素水平、水體溫度，并可對(duì)SS、SD、DO、BOD5、COD、TN、TP等指標(biāo)有一定指示作用，對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)控有一定作用。并且目前應(yīng)用海洋遙感衛(wèi)星進(jìn)行海洋污染監(jiān)控效果較好，對(duì)大范圍的海洋石油污染、海洋化學(xué)污染具有一定重大的意義，具有較大應(yīng)用。

2、大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)：目前，遙感技術(shù)應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是對(duì)其進(jìn)行臭氧監(jiān)測(cè)、氣溶膠含量監(jiān)測(cè)、有害氣體和熱污染監(jiān)測(cè)，以及對(duì)沙塵暴的監(jiān)測(cè)、酸沉降的監(jiān)測(cè)等，隨著傳感器科技的不斷進(jìn)步，應(yīng)用十分廣泛，全球目前唯一臭氧測(cè)量手段即為遙感。采取衛(wèi)星為傳感器搭載平臺(tái)的遙感技術(shù)收集大氣信息和地表信息區(qū)域性更大，而且是瞬間完成的，應(yīng)用于大氣污染調(diào)查，可最大程度避免其誤差產(chǎn)生，有利于對(duì)大氣污染進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

遙感用于臭氧監(jiān)測(cè)時(shí)，主要是通過測(cè)量臭氧對(duì)熱紅外輻射量的吸收，進(jìn)而分析臭氧含量的。但遙感技術(shù)用于有害氣體監(jiān)測(cè)仍是通過間接解譯敏感植物受影響狀況。對(duì)災(zāi)害性的大氣問題的監(jiān)測(cè)主要是包括沙塵暴、酸沉降、有毒有害氣體泄漏等問題的監(jiān)測(cè)，嚴(yán)重危害環(huán)境質(zhì)量，屬嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。許多傳感器的特定數(shù)據(jù)對(duì)其便有較好的觀測(cè)效果，如美國(guó)NOAA的高級(jí)甚高分辨率輻射計(jì)，便可對(duì)氣候監(jiān)測(cè)、厄爾尼諾現(xiàn)象等許多環(huán)境災(zāi)害進(jìn)行描述性監(jiān)測(cè)?？傮w來說，現(xiàn)如今經(jīng)過幾十年的發(fā)展，遙感技術(shù)應(yīng)用于大氣監(jiān)測(cè)發(fā)展迅速。

3、植被生態(tài)監(jiān)測(cè)：植被生態(tài)監(jiān)測(cè)被各種監(jiān)測(cè)均視為重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，所有監(jiān)測(cè)衛(wèi)星均需特殊考慮植被周期及生長(zhǎng)規(guī)律，以便獲得更好的監(jiān)測(cè)效果。植被生態(tài)遙感的應(yīng)用主要應(yīng)用于：植物生態(tài)健康狀況解譯、植被動(dòng)態(tài)變化的調(diào)查城市綠化調(diào)查、草場(chǎng)資源調(diào)查、林業(yè)資源調(diào)查等。根據(jù)植物不同種類、不同狀態(tài)具有不同的光譜特征，對(duì)植被生態(tài)狀況可以進(jìn)行良好細(xì)致的把握。在我國(guó)植被生態(tài)監(jiān)測(cè)極為重要，其不僅關(guān)乎國(guó)民經(jīng)濟(jì)，而且影響生態(tài)安全問題。因此植被生態(tài)監(jiān)測(cè)意義重大。

4、土壤及土壤污染監(jiān)測(cè)：遙感技術(shù)應(yīng)用于土壤監(jiān)測(cè)，具有極其重要的意義，因?yàn)橥寥狸P(guān)系著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流域非點(diǎn)源污染、沙塵暴、礦產(chǎn)資源等。土壤監(jiān)測(cè)中的遙感技術(shù)應(yīng)用是將土壤類型、土壤分布規(guī)律根據(jù)遙感影像解譯出。由于土壤監(jiān)測(cè)是大范圍的監(jiān)測(cè)，因此具有監(jiān)測(cè)效果較好的傳感器為大波段、覆蓋范圍較大的傳感器。

5、土地利用監(jiān)測(cè)：遙感技術(shù)應(yīng)用于土地利用監(jiān)測(cè)即為以傳感器為“手段”對(duì)土地利用進(jìn)行分析，對(duì)土地覆蓋利用變化情況進(jìn)行表達(dá)，進(jìn)而對(duì)城市環(huán)境規(guī)劃起到一定的輔助作用。城市土地利用遙感圖像資料通過解譯，可進(jìn)而可對(duì)城市發(fā)展、森林覆蓋、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境等進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)此可進(jìn)行間隔長(zhǎng)度為五年或十年的跨度，經(jīng)過圖片疊加，可發(fā)現(xiàn)分析出明顯規(guī)律。

由于現(xiàn)如今城市熱島效應(yīng)愈加劇烈，已達(dá)到干擾生態(tài)的程度，遙感技術(shù)對(duì)城市熱島的監(jiān)控，有利于分析其產(chǎn)生原因，改善其現(xiàn)有狀態(tài)。遙感技術(shù)應(yīng)用于城市還突出貢獻(xiàn)于城市熱島效應(yīng)方向，如Landsat7的熱紅外波段6即對(duì)地表溫度、水溫變化以及城市熱島有特別的判斷作用。

二、遙感在環(huán)境監(jiān)測(cè)中運(yùn)用的前景

通過對(duì)遙感技術(shù)及GIS、GPS技術(shù)的開發(fā)研究，隨著遙感影像獲取技術(shù)的日益精湛，傳感器的精度水平及應(yīng)用水準(zhǔn)逐步提高，環(huán)境監(jiān)測(cè)中的遙感技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前景。在今后的發(fā)展中，主要對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)的智能化進(jìn)一步提升，使其由遙感數(shù)據(jù)直接智能自動(dòng)處理，節(jié)省人力消耗。最后，發(fā)展智能化技術(shù)是需要一定時(shí)間和精力的，因此技術(shù)良好的團(tuán)隊(duì)，以及優(yōu)秀的遙感技術(shù)管理技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)健康快速發(fā)展的前提。

遙感技術(shù)目前在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用于水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等方面的監(jiān)測(cè)，但由于很多技術(shù)還滿足不了定量分析的需求，對(duì)大部分的形成機(jī)理仍有盲點(diǎn)，多數(shù)只是從影像資料直觀定量分析，因此在技術(shù)上還應(yīng)有所提高，對(duì)其高精度傳感器需進(jìn)一步開發(fā)以及相關(guān)制度體制需進(jìn)一步建立。但由于其所具優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)突出，應(yīng)用前景良好。

總結(jié)：遙感技術(shù)是一種高科技技術(shù)手段，是一種高投入并具有可持續(xù)性可觀回報(bào)、可觀效益的高科技技術(shù)。但遙感技術(shù)仍只是一種技術(shù)手段，應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，雖可廣泛的、快速的、動(dòng)態(tài)的掌握信息，但是通過遙感這一“碧空慧眼”也只是能夠獲得地表信息，即環(huán)境監(jiān)測(cè)的所需的環(huán)境數(shù)據(jù)資料，同時(shí)還是需要具有一定技能的相關(guān)工作人員對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、解譯等配合工作，才能使遙感更加發(fā)揮作用。

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