淺談遙感技術(shù)在水環(huán)境和大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究進(jìn)展

滕清松

（滄州市環(huán)境保護(hù)局獻(xiàn)縣分局，河北 滄州 062250）

水污染和大氣污染是威脅人體健康和破壞生態(tài)環(huán)境的不利因素，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也造成了不利影響，隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，遙感技術(shù)在監(jiān)測和治理大氣污染、水污染方面起到了作用，讓我國環(huán)境治理工作取得了新的進(jìn)展。

1 遙感技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀

遙感技術(shù)也叫做RS技術(shù)，該技術(shù)始于上世紀(jì)60年代，是一種利用電磁波探測器分析數(shù)據(jù)的技術(shù)。遙感技術(shù)在當(dāng)前社會環(huán)境中有著重要的應(yīng)用價(jià)值，主要是利用衛(wèi)星設(shè)備對地面的環(huán)境數(shù)據(jù)信息匯總和分析。此外，在遙感系統(tǒng)中，借助終端環(huán)境信息的采集可以讓數(shù)據(jù)的價(jià)值得到充分利用，比如在地質(zhì)勘察和地理信息獲取當(dāng)中，可以把監(jiān)測的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)降孛?，之后工作人員會將收集到的信息在專業(yè)制圖儀、反束光導(dǎo)攝像管、HRV 掃描儀下處理，提升數(shù)據(jù)的價(jià)值。遙感技術(shù)的作業(yè)過程中主要是對光譜信息、多元信息擬合以及數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)利用[1]。

2 遙感技術(shù)在水環(huán)境和大氣監(jiān)測的利用

2.1 遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的利用

在水環(huán)境監(jiān)測中，遙感技術(shù)主要是對濁度污染、海洋監(jiān)測、城市水系統(tǒng)方面利用。

首先，在濁度污染監(jiān)測中，由于浮游生物粒子會吸收和散射光源，通過分析水體和地物的光譜反射差異，就可以分析出水體的污染物質(zhì)。在遙感技術(shù)中，基礎(chǔ)傳感器的執(zhí)行目標(biāo)為光譜反射信息的采集工作，比如在分析水環(huán)境污染物時(shí)可以對漂浮的污染物定位，發(fā)現(xiàn)光譜衰減系數(shù)加大可以反映出水體中的懸浮物質(zhì)增多，在拍攝水體圖像之后觀察圖像上的波峰位置即可確定水體的渾濁度變化情況。

其次，在海洋監(jiān)測中，水體富營養(yǎng)化是主要的監(jiān)測對象，儲蓄該情況會導(dǎo)致浮游生物大量繁殖，分析海洋水體富營養(yǎng)化主要是借助傳感器的作用，通過海洋衛(wèi)星設(shè)備對數(shù)據(jù)信息匯總與整理，之后上傳到中央數(shù)據(jù)系統(tǒng)，經(jīng)過數(shù)據(jù)運(yùn)算保證技術(shù)分析和執(zhí)行效果，具體說來：浮游植物體內(nèi)的葉綠素與紅外光之間存在陡坡效應(yīng)，遙感技術(shù)可以利用這一點(diǎn)分析水體受到污染的范圍，同時(shí)可以借助彩色紅外圖像中的顏色變化監(jiān)測富營養(yǎng)化程度，對海洋環(huán)境進(jìn)行遙感監(jiān)測的前提是上空無障礙物。

最后，在城市污水系統(tǒng)監(jiān)測中，生活污水和工業(yè)廢水中含有大量的有機(jī)物，導(dǎo)致水質(zhì)下降。遙感技術(shù)主要是利用傳染設(shè)備對工業(yè)廢水排放情況監(jiān)測，利用紅外光譜分析可以監(jiān)測到排放頻率、排放量和污染物質(zhì)，具體說來：是根據(jù)水體中的懸浮物跟蹤污染來源，然偶利用反射光譜數(shù)據(jù)與實(shí)際測量水體的波普數(shù)據(jù)結(jié)合建立模型，實(shí)現(xiàn)對水體的全面監(jiān)測。

2.2 遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的利用

目前對遙感技術(shù)的利用主要是監(jiān)測大氣有害氣體、城市熱島效應(yīng)監(jiān)測以及氣溶膠監(jiān)測。

首先，在有害氣體監(jiān)測中，大氣中含有諸多的有害氣體，包括二氧化硫、乙烯、氟化物以及煙霧，人體呼吸過程中吸入這些物質(zhì)會極大的損害身體機(jī)能。借助遙感技術(shù)可以對上述有害氣體監(jiān)測，具體說來：一種是對有害氣體的污染區(qū)地物反射率變化做邊界模糊處理，以此預(yù)測出有害氣體的污染情況；另一種方法是利用間接解釋標(biāo)志實(shí)際反應(yīng)分析出大氣的污染程度。以河北省為例，利用遙感技術(shù)監(jiān)測二氧化硫污染情況和監(jiān)測地面數(shù)據(jù)情況基本相同，借助光學(xué)厚度資料以及地面觀測對比發(fā)現(xiàn)遙感技術(shù)的監(jiān)測精度可以達(dá)到86%，可以滿足監(jiān)測的要求。

其次，在城市熱島效應(yīng)中的監(jiān)測，城市熱島效應(yīng)主要是人類生產(chǎn)和建設(shè)中排放出大量的熱，導(dǎo)致城市中心與郊區(qū)溫度出現(xiàn)差異，表現(xiàn)為城市的溫度高于郊區(qū)，是一種大氣熱污染現(xiàn)象。遙感技術(shù)可以對城市的下墊面熱紅外遙感分析，然后分析不同時(shí)期的遙感資料，總結(jié)出熱島效應(yīng)的變化趨勢，最終對監(jiān)測城市大氣熱污染提供數(shù)據(jù)參考。

最后，在大氣熔膠上的監(jiān)測，在大氣中懸浮的各種微顆粒就是大氣溶膠，一般以液態(tài)和固態(tài)的形式出現(xiàn)，這些水汽和二氧化碳的分子度可以吸收輻射波段，所以可以利用波段分析大氣散射吸收光譜情況，比如煙霧和粉塵就伴隨著大氣溶膠，借助遙感技術(shù)可以捕捉到工廠排放煙霧、濃煙以及沙塵暴等影像，通過分析氣溶膠光學(xué)厚度可以體現(xiàn)大氣污染程度。我國的有關(guān)學(xué)者分析發(fā)現(xiàn)氣溶膠的光學(xué)厚度對低地表反射率敏感，不過與太陽光的相互作用表現(xiàn)為吸收，所以利用遙感技術(shù)觀察氣溶膠和地面多光段太陽光度滿足監(jiān)測需要。

3 結(jié)語

綜上所述，遙感技術(shù)是現(xiàn)代化技術(shù)，其在水文特征、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、特殊建筑物、建筑軌跡等方面監(jiān)測中可以發(fā)揮出重要作用。我國于2019年3月21日發(fā)射了高分五號和六號高分辨率衛(wèi)星，標(biāo)志著生態(tài)環(huán)境衛(wèi)星在大氣環(huán)境監(jiān)測和水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域更進(jìn)一步。今后我國遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量會繼續(xù)提高，配合數(shù)據(jù)傳輸和存儲、圖像智能拼接、自動識別技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中會展示出更加強(qiáng)大的作用，最終推進(jìn)我國生態(tài)事業(yè)的發(fā)展。