現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測和保護中遙感技術(shù)的運用

方永來

摘要：在當(dāng)前的形勢下，為防止環(huán)境問題進一步惡化，必須加大對環(huán)境的監(jiān)測與保護力度，通過RS技術(shù)在水環(huán)境、大氣環(huán)境、土地環(huán)境等方面的監(jiān)測，可以為環(huán)境保護工作的開展提供可靠的依據(jù)。在未來一段時期，應(yīng)當(dāng)加大對RS技術(shù)的研究，除了對現(xiàn)有的技術(shù)進行不斷改進和完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，從而使“RS”技術(shù)能夠更好地為環(huán)境監(jiān)測與保護服務(wù)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測；保護；遙感技術(shù)；運用

1遙感技術(shù)概述

遙感又被稱之為RS，它是“3S”技術(shù)的重要組成部分之一，該技術(shù)歸屬于邊緣科學(xué)的范疇，作為一項探測技術(shù)，RS具有先進性和實用性的特點，正因如此，使其在諸多領(lǐng)域中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。航攝是RS技術(shù)的基礎(chǔ)，其最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代初期，在當(dāng)時該技術(shù)被稱為航空遙感，當(dāng)首顆陸地衛(wèi)星成功升天之后，航天遙感時代隨之正式開啟。自RS技術(shù)出現(xiàn)至今，其經(jīng)歷了50年的發(fā)展，如今，RS技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并在很多領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，如農(nóng)林、水文、氣象、環(huán)保、國防等，隨著科技水平的不斷進步，相信在未來RS技術(shù)將會進入一個高速的發(fā)展階段，遙感圖像的空間、時間以及光譜的分辨率都將會有極大程度的提升，若能與“3S”技術(shù)中其它2項技術(shù)的相互滲透，將會使RS的應(yīng)用范圍進一步擴大。

2RS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測與保護中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1監(jiān)測范圍大

RS技術(shù)是借助遙感器從空中以俯視的角度進行觀測，由此使其能夠?qū)^大面積和范圍的地區(qū)進行環(huán)境監(jiān)測，同時航攝影像可以提供被檢測區(qū)域內(nèi)的環(huán)境立體圖像，有效解決了地面監(jiān)測中視野受限的問題。

2.2快速獲取信息

因為遙感飛機可以在較短的時間內(nèi)得到大量的實際圖像和相關(guān)數(shù)據(jù)，從而進一步提高了環(huán)境監(jiān)測的效率，正是因為這項技術(shù)優(yōu)點，它被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域。

2.3適用性強

地球上存在許多人員進入比較困難的環(huán)境，如沼澤、沙漠、森林、冰川深處等地，要對這些地方進行環(huán)境監(jiān)測是非常困難的，而遙感技術(shù)恰巧可以解決這項難題，能幫助人們輕松獲得他們所必需卻又很難監(jiān)測到的環(huán)境信息，從而進一步擴大了監(jiān)測范圍。

3. RS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用

遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用涉及很多內(nèi)容，可歸納為以下幾類：水環(huán)境監(jiān)測、大氣環(huán)境監(jiān)測、土地環(huán)境監(jiān)測等。在上述內(nèi)容中，RS技術(shù)具有很好的適用性和實用性，為監(jiān)測工作提供詳實可靠的數(shù)據(jù)支持。以下重點介紹了遙感技術(shù)在水環(huán)境、大氣環(huán)境和土地環(huán)境三個方面的具體應(yīng)用。

3.1水環(huán)境遙感監(jiān)測

3.1.1濁度監(jiān)測

太陽光照進水體，在一些浮游生物粒子、懸浮物微粒等的制約下，形成一定程度地吸收或者散射情況。水體是擁有自身光譜反射屬性的，遙感技術(shù)就是通過監(jiān)測水體在光譜影像中的不同來分析水體的污染程度。相關(guān)遙感技術(shù)研究指出，光譜衰減系統(tǒng)會伴隨著水體懸浮物質(zhì)數(shù)量的提升而擴大，且極易自波段0.50μm周圍朝紅色區(qū)域發(fā)展；入射光散射深度會伴隨水體渾濁沙、懸浮沙粒徑的擴大而變淺，同時水的反射率則不斷提升，相對應(yīng)的峰值不斷自藍光朝綠光、黃光方向發(fā)展變化。采用遙感技術(shù)對水體圖像進行拍攝，對所得圖像中波峰存在的具體區(qū)位展開觀察分析，便可以明確地得知水體渾濁度的轉(zhuǎn)變情況。

3.1.2海洋監(jiān)測

地球上海洋的面積約占整個地球表面積的71%，剩下的29%為土地面積，海洋是地球環(huán)境的重要組成部分，為了防止海洋環(huán)境的污染和破壞，必須加大對其的監(jiān)測力度。自美國成功發(fā)射第一顆衛(wèi)星進入太空以來，正式拉開了海洋環(huán)境遙感監(jiān)測的序幕。海洋中有著各種各樣的資源，人們在資源開發(fā)利用的過程中，海洋水體污染日益加劇，造成環(huán)境質(zhì)量急劇下降。遙感技術(shù)在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用，主要是基于反射光譜特征，由于上面的空間沒有任何障礙，和RS技術(shù)監(jiān)測大景觀，在大范圍的海水?dāng)U散監(jiān)測中，不僅可以監(jiān)測污染物的污染范圍，還可以測量污染物的排放原因。為海洋環(huán)境治理提供充足的依據(jù)。此外，海洋石油資源極為豐富，開采過程中必然會引起海水污染，而在遙感技術(shù)的幫助下，我們可以很好的研究和分析海水中石油的污染狀況（確定污染地區(qū)、污染源、污染范圍，可靠的估計在水污染地區(qū)的油含量）。因為水和油在光譜特性上有非常明顯的差異，因此，可以在一定的油、水光譜區(qū)內(nèi)分離，可以用微波輻射法監(jiān)測海洋環(huán)境中的石油污染。

3.1.3城市污水監(jiān)測

目前，中國的城市化進程迅速，人口激增，大量的工業(yè)和產(chǎn)業(yè)也隨之迅猛發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水的排放居高不下，對人們的生活和工作造成了極大的困擾，因此現(xiàn)代化污水處理技術(shù)的運用勢在必行。因為污水中含有較高的有機物以及氮、磷等無機物，除此還含有病原微生物和較多的懸浮物及重金屬等。通常這些污染物的濃度以COD、BOD5、TN、TP、NH3-N等指標(biāo)來表示。污染物消耗大量的水中氧氣，使得水體長期處于缺氧或者無氧狀態(tài)，致使水體變黑并發(fā)出惡臭。通過在紅外傳感器中使用RS技術(shù)，可以有效地采集水中所含物質(zhì)的紅外輻射光譜，從而可以獲知水體的污染程度和具體情況，配上現(xiàn)代化污水處理技術(shù)，可以準(zhǔn)確有效的改善水體污染程度。

3.2大氣環(huán)境的遙感監(jiān)測

3.2.1有害氣體監(jiān)測

對于由自然或人為條件下產(chǎn)生的二氧化硫及氟化物等有害氣體，可采用間接解譯標(biāo)志進行監(jiān)測。通常情況下，當(dāng)植被受到一定程度的污染后，其對于紅外線的反射能力會有所降低，加之紋理、顏色等外在特征也會異于正常狀態(tài)下的植被，所以可利用植被這一特點，對污染情況進行間接分析。

3.2.2臭氧層監(jiān)測

相關(guān)研究結(jié)果顯示：O3能夠吸收低于0.3μm的紫外區(qū)電磁波，基于O3的這一特性，可利用紫外波段對臭氧層中O3的含量進行測定。當(dāng)大氣當(dāng)中O3不斷增加時，會造成溫度升高，此時可選用紅外波段對大氣中的臭氧層進行監(jiān)測。

3.3土地環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

目前全球不斷出現(xiàn)環(huán)境變化問題，全球碳循環(huán)的量化與氣候變化的生物反饋，要求采集的數(shù)據(jù)對大面積土地覆蓋特點進行描述。此時，人們可以通過遙感技術(shù)，以人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，制作陸地覆蓋圖，通過光譜的差別對土地覆蓋類型進行分類。從上個世紀(jì)80年代起，在全球變化、可持續(xù)發(fā)展中遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。土地利用與土地覆蓋作為全球變化研究項目的重要組成部分，在遙感技術(shù)的應(yīng)用下取得了驕人的成績。

植被作為環(huán)境的主要組成成分，是解譯土壤、水文等因素的重要標(biāo)志，可以對區(qū)域生態(tài)環(huán)境進行反映。人們可以運用遙感圖像對其進行臨時分析，同時還可以將附近地區(qū)全面的數(shù)據(jù)提供給相關(guān)部門，隨著遙感技術(shù)水平的提升，可以有效提高植被指標(biāo)的準(zhǔn)確度，如葉面積指數(shù)、單位面積等。

按照氣候、可燃物積累及含水量等因素，促使衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)，可以對森林火災(zāi)可能發(fā)生的區(qū)域、時段及等級進行準(zhǔn)確預(yù)測，這樣可以對森林火災(zāi)進行預(yù)防，對已發(fā)生的火災(zāi)進行準(zhǔn)確定位和判斷，并第一時間選用行之有效的處理措施，為滅火和救援工作提供極大的幫助。

4結(jié)論

當(dāng)前，環(huán)保工作是我國一項重要的基本國策，利用遙感技術(shù)加強環(huán)境實時監(jiān)控，增強了資源環(huán)境動態(tài)監(jiān)測能力及成效。在未來環(huán)境監(jiān)測工作中，應(yīng)加大遙感技術(shù)推廣應(yīng)用力度，充分發(fā)揮遙感技術(shù)在保護生態(tài)環(huán)境、提高人類生存環(huán)境質(zhì)量中的重要作用。

參考文獻：

[1]李嶸.遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].江西化工，2005，04：49-51.

[2]齊爽，韓彥強.遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的實踐與發(fā)展[J].科技資訊，2015，09：103.