環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)及發(fā)展趨向研究

摘要：我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，在推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的同時(shí)，也給我國(guó)自然生態(tài)造成了極大的負(fù)面影響，這就需要加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。遙感技術(shù)作為當(dāng)今環(huán)境監(jiān)測(cè)中重要的手段之一，在很多程度上推動(dòng)了我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展?；诖?，本文重點(diǎn)對(duì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)而提出該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展趨向。

關(guān)鍵詞：環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù);優(yōu)勢(shì);發(fā)展趨向

中圖分類(lèi)號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）04-0-02

Abstract：With the continuous development of Chinas industry， while promoting the overall development of Chinas social economy， it also has a great negative impact on Chinas natural ecology， which requires strengthening environmental monitoring. As one of the important means in environmental monitoring today， remote sensing technology has promoted the development of environmental monitoring in China to a large extent. Based on this， this paper focuses on the analysis of environmental remote sensing monitoring technology， and then proposes the development trend of this technology.

Key words：Environmental remote sensing monitoring technology;Advantage; Development trend

由于工業(yè)發(fā)展中的亂排亂放，造成了水資源、土壤、空氣等環(huán)境污染問(wèn)題，為了能夠全面推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就必須要加強(qiáng)“三廢”排放控制，做好環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)存在著時(shí)空間隔大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、無(wú)法全面掌握信息、成本高等問(wèn)題。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)今遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用愈加廣泛，采用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠在很大程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)中存在的問(wèn)題，對(duì)于保護(hù)國(guó)內(nèi)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)足發(fā)展有著重要意義。隨著我國(guó)環(huán)境問(wèn)題愈加突出，宏觀、便捷、全面的遙感技術(shù)已經(jīng)成為了環(huán)境監(jiān)測(cè)中最為重要的技術(shù)之一。

1 遙感技術(shù)綜合概述

1.1 概念

遙感技術(shù)主要是應(yīng)用了物體反射以及輻射電磁波的固有特性，采用遠(yuǎn)距離、不接觸物體實(shí)現(xiàn)識(shí)別、測(cè)量的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)可以直接對(duì)地觀測(cè)，利用地球上不同物體所具備的不同光譜特性實(shí)現(xiàn)觀測(cè)，從而獲取相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。

1.2 分類(lèi)

遙感技術(shù)種類(lèi)有很多種，并且在實(shí)際應(yīng)用中所發(fā)揮的性能也不盡相同，其主要的類(lèi)型有：

（1）按照波段分類(lèi)，能夠?qū)⑦b感技術(shù)劃分為：紫外線(xiàn)遙感，探測(cè)波段范圍在0.3～0.38μm之間;可見(jiàn)光，波段范圍為0.38～0.76μm之間;紅外線(xiàn)遙感，探測(cè)波段范圍為0.76～14μm之間;微波遙感的探測(cè)范圍咋1mm～1m之間。

（2）按照傳感器平臺(tái)分類(lèi)，可以劃分為航天、航空、地面等遙感技術(shù)。

（3）按照傳感器工作方式分類(lèi)，可以劃分為主動(dòng)遙感技術(shù)，也就是傳感器主動(dòng)向被探測(cè)的物體發(fā)射電磁波，并接收反饋信號(hào);被動(dòng)遙感技術(shù)，也就是傳感器不發(fā)射電磁波，而是直接接收指定目標(biāo)所反射的太陽(yáng)輻射或電磁波。

（4）按照記錄形式，可以將遙感技術(shù)劃分為圖像、非圖像方式。

2 遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)

2.1 范圍大、綜合性好

遙感設(shè)備通常都是居高臨下的獲取相關(guān)信息，因此比地面采集設(shè)備的監(jiān)視范圍更廣泛。大部分遙感技術(shù)都可以在空中對(duì)地面環(huán)境信息進(jìn)行采集研究，從而推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作更加立體，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大范圍監(jiān)測(cè)。

2.2 信息獲取量廣、效率高

由于遙感技術(shù)應(yīng)用了當(dāng)代的飛行技術(shù)，可以快速獲取被監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)資料，這就可以快速的獲得圖像、數(shù)據(jù)資料，這就能夠加速環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)程。同時(shí)，當(dāng)代遙感技術(shù)應(yīng)用了電子光學(xué)儀器以及計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、傳輸、編輯、翻譯信息，實(shí)現(xiàn)了一體化的環(huán)境監(jiān)控功能，也為構(gòu)建環(huán)境數(shù)據(jù)模型提供了良好條件。

2.3 手段多、技術(shù)先進(jìn)

遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Ω吆?、原始深林、沼澤、沙漠等地區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，從而解決傳統(tǒng)遙感技術(shù)局限性等問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中，不僅能夠獲取地面可見(jiàn)光物體信息，可以采用獲得紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)等信息。除了可以通過(guò)攝影手段獲取信息，還能夠通過(guò)掃描方式獲取相關(guān)信息。

3 環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)

充分利用微波、紅外線(xiàn)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，從而分析大氣中的物理機(jī)制以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這樣即可區(qū)別大氣中不同的信號(hào)特征，分析大氣各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的濃度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、氣象要素等。結(jié)合大氣組成在不同波段下的特點(diǎn)，即可對(duì)大氣含量水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)今遙感技術(shù)已經(jīng)能夠分析大氣污染情況和污染源;反應(yīng)植物季節(jié)變化規(guī)律以及遭到污染的差異，通過(guò)植物對(duì)大氣污染表現(xiàn)的指示性，明確大氣污染程度以及范圍;以地面采用作為參考數(shù)據(jù)，結(jié)合遙感技術(shù)進(jìn)行綜合分析，構(gòu)建參考數(shù)據(jù)和實(shí)際圖像數(shù)據(jù)的定量關(guān)系;采用飛行器承載大氣監(jiān)測(cè)傳感器，對(duì)監(jiān)測(cè)地區(qū)進(jìn)行采樣分析，之后對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3.2 水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)

在水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，遙感技術(shù)的應(yīng)用主要是對(duì)污染水、清潔水反射譜特性作為基礎(chǔ)，由于清潔水具有更強(qiáng)的光吸收特性，反射率更低，會(huì)在廣譜區(qū)較短的譜段上呈現(xiàn)更強(qiáng)的分子散射性。所以清潔水體在遙感影像上主要是以暗色調(diào)為主，特別是在紅外線(xiàn)譜段上表現(xiàn)的更加明顯。綜合考慮時(shí)間、空間、光譜分辨率數(shù)據(jù)的可獲取性，可以通過(guò)利用TM數(shù)據(jù)。再者，SPOT衛(wèi)星的HRV數(shù)據(jù)、IRS-IC衛(wèi)星數(shù)據(jù)、氣象NOAA的ASHRR數(shù)據(jù)等。在水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)當(dāng)中的重要內(nèi)容包括：水體渾濁度、熱污染度、葉綠素含量、有機(jī)污染物等?，F(xiàn)如今，我國(guó)在葉綠素、水體濁度的定量監(jiān)測(cè)技術(shù)最為成熟。

3.3 生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)

生態(tài)環(huán)境檢測(cè)的對(duì)象分別為農(nóng)田、森林、海洋、荒漠、動(dòng)植物等內(nèi)容。但是其主要的應(yīng)用范圍是土地領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的土地利用情況監(jiān)測(cè)、生態(tài)區(qū)域調(diào)查、大范圍環(huán)境污染調(diào)查等。例如在土地利用監(jiān)測(cè)當(dāng)中，在20世紀(jì)國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家就采用了TIROS、NOAA衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過(guò)制備指數(shù)研究土地利用以及土壤覆蓋變化情況。

4 環(huán)境遙感檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 技術(shù)層面

首先，在遙感影像獲取技術(shù)層面上，隨著高性能傳感器研究水平不斷加強(qiáng)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)遙感影像的精度要求提高，提高空間、光譜分辨率已經(jīng)是遙感影響方面發(fā)展的重要方面。雷達(dá)遙感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全天候的監(jiān)測(cè)，并且對(duì)地物的穿透能力更強(qiáng)，將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合技術(shù)已經(jīng)成為了主流;其次，在信息模型發(fā)展方面，通過(guò)拓寬遙感信息機(jī)理模型，特別是在遙感信息模式和人工智能系統(tǒng)結(jié)合方面勢(shì)必成為重要發(fā)展趨勢(shì);最后，在數(shù)據(jù)共享層面，結(jié)合國(guó)際資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)，加強(qiáng)與國(guó)際方面上的交流，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的共享與融合。

4.2 與環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)合層面

全面發(fā)展環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，結(jié)合當(dāng)代已經(jīng)已建立的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)、常規(guī)監(jiān)測(cè)方法，將遙感技術(shù)和地面監(jiān)測(cè)技術(shù)融合，從而組建環(huán)境污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng);其次，構(gòu)建遙感綜合體，實(shí)現(xiàn)GIS、RS、GPS、ES的技術(shù)集成體，從而提高在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)綜合性、多功能的遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

4.3 不同環(huán)境要素層面

實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)的集成化、定量化、系統(tǒng)化、全球化以及主動(dòng)與被動(dòng)監(jiān)測(cè)的衛(wèi)星遙感一體化;其次，采用最新的遙感技術(shù)對(duì)水環(huán)境展開(kāi)定量監(jiān)測(cè)，形成標(biāo)準(zhǔn)化水環(huán)境安全定量遙感體系，結(jié)合我國(guó)不同類(lèi)型的水環(huán)境，構(gòu)建多種水質(zhì)參數(shù)反演算方法。從而提高環(huán)境的監(jiān)測(cè)精度，進(jìn)一步推動(dòng)水質(zhì)遙感監(jiān)控模型空間擴(kuò)展研究。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域當(dāng)中，遙感技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛，不僅能夠解決傳統(tǒng)遙感技術(shù)的局限性，同時(shí)也能夠全面推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展。未來(lái)我國(guó)環(huán)境傳感檢測(cè)技術(shù)會(huì)進(jìn)一步朝向集成化、綜合化方面發(fā)展，提高影像精度、檢測(cè)效率以及聯(lián)動(dòng)性，在環(huán)境監(jiān)測(cè)層面發(fā)揮更多的效能。

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收稿日期：2018-12-14

作者簡(jiǎn)介：胡暉（1973-），男，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。