遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用

肖萌

摘要

隨著科學技術的研究和發(fā)展，遙感技術的應用領域越來越廣泛，并在監(jiān)測過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。其在環(huán)境監(jiān)測中的影響也極為深遠，并對環(huán)境改善起到了重要的輔助作用?；诖耍疚木瓦b感技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用進行分析研究，希望可以為遙感技術與環(huán)境監(jiān)測的結合提供借鑒。

【關鍵詞】遙感技術 環(huán)境監(jiān)測 應用作用

1 在海洋環(huán)境中的應用

在地球表面積中，海洋面積占據(jù)70%，在全球環(huán)境組成部分中，也是非常重要的關注內(nèi)容?，F(xiàn)階段，雖然陸地表面問題備受關注，但是在全球環(huán)境風險評估工作中，海洋作用是毋庸置疑的。海洋的陸地環(huán)境和大氣的物理化學和生物學影響，是不可忽視的，從全球范圍來講，海洋起到一個很好的緩沖作用，能夠對大自然的自然溫度變化，起到很好的緩和作用，進而緩解極端氣候變化。從區(qū)域尺度方面來說，沿海區(qū)域海洋是洪水泛濫的潛在因素，對當?shù)貧夂蛴兄浅Ｖ匾挠绊?，應當不斷加強通過衛(wèi)星遙感技術，來對航海環(huán)境風險進行檢測。伴隨著海洋衛(wèi)星的問世，海洋監(jiān)測進入新階段。目前，太空對海洋的主要觀測，主要針對的是表面溫度、粗糙度、坡度以及海水顏色，通過對海洋表面溫度的遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，能夠對全球海洋的變化進行觀測，通過對海洋表面溫度及高度的繪制工作，能夠實現(xiàn)對海洋近況及海面風力程度的了解，將大氣尺度和海洋尺度之間的關系予以建立。能夠提供天氣數(shù)據(jù)，有利于對海洋從數(shù)小時到連續(xù)數(shù)周重復探測功能的實現(xiàn)，能夠對大面積時間同步觀測，探測范圍較廣，對于普通探測較難達到的區(qū)域數(shù)據(jù)，通過遙感就能實現(xiàn)。但是海洋特殊性比較突出，加上遙感探測技術的局限性，遙感觀測數(shù)據(jù)會存在一定誤差，遙感數(shù)據(jù)的取得，應當以具體測量技術數(shù)據(jù)的校準和修正工作為基礎。

2 在大氣環(huán)境中的應用

氣溶膠屬于比較穩(wěn)定的懸浮體系，主要是有液體或固體微粒，平均分散在氣體中而形成的。關于氣溶膠粒子的來源方面，是一個比較復雜問題，其來源比較廣泛并且紛繁復雜，可以是通過地球表面巖石和土壤風化作用，也可以通過風浪作用，使海水泡沫進行飛濺，進而在海洋表面形成海鹽粒子、孢子、植物花粉，關于液態(tài)或固體粒子的產(chǎn)生方面，主要是通過人類燃燒活動和自然火災，或者是通過工廠排放的氣體或發(fā)生的化學反應而產(chǎn)生等等。20世紀七十年代中期，在國際上，開始通過衛(wèi)星遙感資料，來研究反演大氣氣溶膠。通過激光雷達遙感技術的應用，為更高時間和空間分辨率，對地球大氣參數(shù)變化和特性的研究工作，提供了更大的可能性，伴隨著研究工作的深入開展，不同類型的地面基礎雷達系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對地球大氣層的持續(xù)探入，將激光雷達和其他遙感技術結合起來，能夠對臭氧和顆粒物質(zhì)的特性進行測量，這些特性包括許多方面，比如日變化、光學深度、空間分布、空間分層等等。在對區(qū)域和全球尺度上地球大氣層中氣溶膠垂直可變性觀測方面，已經(jīng)或即將被運用空運和空間的激光雷達系統(tǒng)。

3 有害氣體監(jiān)測

所謂的有害氣體，通常指的是利用人為或自然條件，產(chǎn)生的對生物有機體有毒害的氣體，主要包括光化學煙霧、氟化物以及二氧化硫。通過有關的光譜技術，能夠監(jiān)測大氣中的一氧化氮、二氧化氮和二氧化硫等氣體的濃度，這三種污染物組分的具體工作波長范圍，分別為195?230nm，420?450nm，250?310nm。通過紅外激光-熒光遙感器，

能夠對一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等污染物機器濃度進行檢測，關于其監(jiān)測頻率方面，從可見光區(qū)域直至紫外光區(qū)域都屬于其范圍，只需通過熒光波長和強度，能夠對這些污染物，開展定性和定量的監(jiān)測工作。在對有害氣體進行監(jiān)測時，主要是通過間接翻譯標志來完成的。當植被一旦受到污染后，其對紅外線的反射能力也會下降，同正常的植被相比，其顏色、紋理及動態(tài)標識都會有所不同，比如：彩紅外圖像顏色發(fā)暗、樹木郁閉度降低、植被個體物候特征異常等等，通過這些特點，就可以對植被的污染情況作出間接分析。相關專家及學者，通過紅外航片的相關資料，對環(huán)境污染區(qū)和植被的響應關系做了相關研究，當楊樹受到污染時，與正常健康的楊樹相比較，再近紅外波段中，光譜發(fā)射率會出現(xiàn)明顯降低情況，在紅波段中，則會出現(xiàn)增加情況，關于葉綠素的技術方面，也會迅速減少，所以，在反映大氣污染的重要指標中，葉綠素指數(shù)是非常重要的一個方面。

4 在水環(huán)境監(jiān)測領域中的應用

在環(huán)境問題的調(diào)查和監(jiān)測方面，高光譜遙感具有非常顯著的作用，能夠通過特有的高光譜分辨率，有效識別水體污染的濃度，比如，在監(jiān)測海洋赤潮時，傳統(tǒng)的是采用遙感技術來開展監(jiān)測工作，但遙感器性能具有一定的局限性，無法開展定量分析工作，導致不能完成對赤潮的準確檢測，對赤潮的進一步分類研究更無從說起。然而，對于高光譜遙感數(shù)據(jù)來說，其具有較高的分辨率和較強的波譜連續(xù)性，使赤潮的準確檢測和分類識別成為可能。關于內(nèi)陸水環(huán)境遙感研究工作方面，一些學者以靖邊縣城的蘆河為例，對不同泥土含量和水體光譜反射率的關系進行了定量研究，對高光譜遙感探測水污染程度的可行性方面，做出了深入研究。澳大利亞的相關科研機構，曾經(jīng)利用Mokoan湖地區(qū)的CAS高光譜數(shù)據(jù)，通過地面取樣和實驗室分析工作的結合，利用特定模型，對渾濁水體中低濃度藻類空間分布進行探測并繪制，對海藻的種類進行識別，對顆粒、海藻和色素的濃度進行相關的工作，并且在這三個方面，都取得了良好的效果。除此之外，通過遙感數(shù)據(jù)，來對水體吸收和散射系數(shù)，開展相關反演工作，以此來完成對水體污染狀況判別。

5 結語

隨著高性能傳感性研制開發(fā)水平的提高，以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(shù)據(jù)的要求，遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中的作用越來越重要，其在環(huán)境監(jiān)測中的未來發(fā)展趨勢也越來越明朗。相關人員還要對其予以探索，讓遙感技術發(fā)揮更大功效與價值，讓我國的環(huán)境得以改善和促進。

參考文獻

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