劉美玲 曹 楠
(重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測站重慶400700)
探討遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用綜述
劉美玲曹楠
(重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測站重慶400700)
在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)達的今天,相信我們對于遙感技術(shù)這一詞匯并不陌生,遙感技術(shù)作為一種先進測量技術(shù),在諸多領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。其中大氣環(huán)境監(jiān)測中,遙感技術(shù)就發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢與作用。本文從有害氣體、臭氧層、熱島效應(yīng)和沙塵暴幾方面重點對大氣環(huán)境監(jiān)測中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用進行了詳細論述,最后對遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用前景進行了展望。
大氣環(huán)境監(jiān)測;遙感技術(shù);應(yīng)用;展望
當(dāng)前,全球大氣污染嚴重,有害氣體含量大大增加,與早些年相比沙塵暴、溫室效應(yīng)、霧霾等惡劣天氣發(fā)生頻率大大增加,既嚴重影響了自然生態(tài)環(huán)境,又給人體健康帶來了嚴重威脅。對大氣環(huán)境進行有效監(jiān)測,做好各種預(yù)防措施是降低惡劣天氣影響的有效途徑,這就為遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用提供了平臺。
根據(jù)具體工作方式的不同,遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用主要分為主動式監(jiān)測與被動式監(jiān)測兩種類型,依據(jù)實際情況和要求以及監(jiān)測對象,采用適合的遙感監(jiān)測方式。
1.1遙感監(jiān)測有害氣體
地球上一切生物的存在,無時無刻不在產(chǎn)生著各種有毒有害的氣體,如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。這些有毒有害氣體擴散到大氣中,會對大氣環(huán)境產(chǎn)生破壞性影響,擾亂生物有機體的正常運轉(zhuǎn)與生態(tài)系統(tǒng)的正常循環(huán)。人類吸入一氧化碳、氯氣等有毒氣體后,身體就會發(fā)生病變,植物受二氧化硫等有害氣體影響后,紅外光反射率就會大大降低,顏色、生長周期、抗病能力等也都可能會發(fā)生變化[1]。依據(jù)植物在遙感影像不同像元中會有明顯的表現(xiàn),采用遙感技術(shù)對大氣環(huán)境中的各種有害氣體進行監(jiān)測,使用獨特的標(biāo)準(zhǔn)將監(jiān)測得到的像元信息進行分類,并與植被情況、土壤情況等進行比對分析,然后與被污染的氣體信息進行疊加,疊加越精確所得結(jié)果越可靠,意味著就能夠更加準(zhǔn)確的了解到大氣中污染氣體濃度的變化情況與累加程度。
1.2遙感監(jiān)測沙塵暴
正常情況下,沙塵暴屬于一種自然災(zāi)害,屬于大氣氣溶膠中的一種,但對于當(dāng)前自然環(huán)境而言,一些沙塵暴的發(fā)生在根本上是由人為因素對生態(tài)環(huán)境破壞所引起的。不管是自然發(fā)生的沙塵暴還是人為因素導(dǎo)致的沙塵暴,都會對大氣環(huán)境造成嚴重污染,所以監(jiān)測沙塵暴是大氣環(huán)境監(jiān)測中的一項重要內(nèi)容[2]。利用遙感技術(shù)對沙塵暴進行監(jiān)測發(fā)現(xiàn),當(dāng)出現(xiàn)沙塵暴時,可見光通道1和2的反射率都會大幅上升,且沙塵暴強度越大反射率上升的幅度就越大。實踐研究證明,輔助使用紅外線通道數(shù)據(jù)定位技術(shù)可以實現(xiàn)對沙塵暴發(fā)生具體位置及運行軌跡的精確定位。
1.3遙感監(jiān)測臭氧層
臭氧層在人類、植物、動物生存中起著極其重要的保護作用,是人類等生物得以不被紫外線等射傷的重要保護層。采用遙感技術(shù)對大氣環(huán)境中的臭氧層狀態(tài)進行實時監(jiān)測,可以有效發(fā)現(xiàn)臭氧層是否出現(xiàn)空洞以及出現(xiàn)空洞的具體位置。目前,地球南極上空的臭氧層空洞變化趨勢不容樂觀,它是由大氣污染、環(huán)境破壞嚴重所造成的,這就更加充分的說明了臭氧層監(jiān)測的重要意義[3]。我國科學(xué)家采用激光雷達當(dāng)前能夠較好的對對流層一定高度范圍內(nèi)的臭氧層分布、狀態(tài)進行測量,且測量結(jié)果較為精準(zhǔn)。
1.4遙感監(jiān)測熱島效應(yīng)
熱島效應(yīng)是針對城市而言的,對于聚集了大量人口的城市,人類與動物的呼吸作用、取暖、汽車尾氣排放等很多地方都會產(chǎn)生一定熱量,而這些熱量會在一定范圍內(nèi)聚集在一起,經(jīng)過長時間的積蓄,從而引發(fā)局部地區(qū)溫度明顯高于周邊地區(qū)現(xiàn)象出現(xiàn),這種現(xiàn)象就被稱為熱島效應(yīng),也被稱為大氣環(huán)境的熱污染。采用遙感技術(shù)對大氣熱量進行測量,如熱紅外監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測地物溫度,將監(jiān)測結(jié)果與熱效應(yīng)進行對比,兩者之間的差異就是大氣環(huán)境熱量的變化[4]。這種測量技術(shù)還可以有效的探測出熱量的來源,從而便于人們從源頭上對熱污染加以控制。
眾所周知,當(dāng)前全球大氣環(huán)境污染嚴重,利用先進、科學(xué)有效的監(jiān)測技術(shù)對大氣環(huán)境進行實時精確監(jiān)測至關(guān)重要,它既是幫助人們了解大氣環(huán)境污染程度的重要通道,也是提高環(huán)境保護措施有效性的有力工具。大量實踐表明遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中起著巨大的作用,是當(dāng)前大氣環(huán)境監(jiān)測重要技術(shù)之一。隨著科技的不斷進步,遙感技術(shù)性能在不斷提升,功能在不斷豐富強大,而大氣環(huán)境監(jiān)測日益迫切和需要,這就為遙感技術(shù)在其中的進一步應(yīng)用提供了更為廣闊的平臺,大氣環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域?qū)⒊蔀檫b感技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。即遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用前景良好。
由上分析可知,遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用可以對多種對象進行監(jiān)測,且具有良好的監(jiān)測效果,是大氣環(huán)境監(jiān)測中一種有效的工具。面對今天的地球環(huán)境,我們應(yīng)能夠深刻的意識到,對大氣環(huán)境各項內(nèi)容進行實時監(jiān)測的重要意義。它是保護大氣環(huán)境,維持人類長遠發(fā)展的重要工作,因此推廣應(yīng)用遙感技術(shù)很是必要。
[1]劉紅,張清海,林紹霞,趙璐玥,林昌虎.遙感技術(shù)在水環(huán)境和大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究進展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,01:187-191.
[2]徐靜茹.遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,04:97.
[3]石麗娜,趙旭東,韓發(fā).遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用和發(fā)展前景[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,01:175-178.
[4]汪曦,陳仁杰,闞海東.遙感技術(shù)在大氣污染物監(jiān)測中的應(yīng)用進展[J].環(huán)境與健康雜志,2011,10:924-927.