遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測應用中的探究

張小安

湖南省邵陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，中國·湖南 邵陽 422000

1 引言

遙感技術(shù)是指通過遠距離感知目標反射或者自身輻射的電磁波等信息，再對信息進行收集、處理，最終成像，能夠?qū)崿F(xiàn)地面各種景物的探測與識別的一種綜合性技術(shù)。遙感技術(shù)作為當前一種比較先進的探測技術(shù)，具有探測范圍廣、重復監(jiān)測周期短、信息更新快等一些特點，被廣泛的應用在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測當中。

按照波段來劃分，遙感技術(shù)可分為發(fā)射紅外遙感技術(shù)、可見光遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)三大主要類型。就目前遙感技術(shù)在中國的應用現(xiàn)狀來看，被廣泛的應用在地質(zhì)、水文、氣象、海洋等諸多領(lǐng)域的環(huán)境監(jiān)測中，并取得了巨大的效果。當前，遙感技術(shù)可以對大氣溫度濕度、空氣污染濃度、水溫、色度等進行有效測定，同時能夠跟蹤調(diào)查環(huán)境污染物狀況，預測環(huán)境污染的方向和擴散程度，進而準確估算污染造成的損失以及解決措施。遙感技術(shù)的應用大大改善了環(huán)境的質(zhì)量，從而有效推動環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的發(fā)展。

2 遙感技術(shù)在中國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中應用的優(yōu)勢

2.1 探測的生態(tài)環(huán)境范圍比較大

生態(tài)環(huán)境是一個龐大的系統(tǒng)，對其進行監(jiān)測所涉及的范圍非常廣，因此在探測工作中必須選擇一些具有感測范圍廣等綜合性特點的技術(shù)，而遙感技術(shù)正具備這一優(yōu)勢。遙感技術(shù)是通過飛機或者衛(wèi)星對地面生態(tài)環(huán)境的信息捕捉，而拍攝的一系列航空照片或衛(wèi)星圖像，相比地面人為觀察的角度范圍要大的多[1]。此外，遙感技術(shù)也可以從宏觀上對環(huán)境進行大面積的研究，從而讓環(huán)境監(jiān)測工作的發(fā)展更加立體化，進而發(fā)展成為大范圍、立體化的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該技術(shù)范圍大的優(yōu)勢是傳統(tǒng)方式無法實現(xiàn)的，傳統(tǒng)方式主要依靠人力，而人的能力是有限的，對生態(tài)環(huán)境不能做到全面掌握，而遙感技術(shù)則很好的解決了這一難題。

2.2 獲取信息的速度快，信息量廣，效率高

生態(tài)環(huán)境的信息可通過遙感技術(shù)從飛機或者衛(wèi)星上獲取，電子處理信息，大大提高了探測的效率。傳統(tǒng)方式都是采用人工實地測量，這樣的方式線性跨度大、涉及的區(qū)域廣、人工測量工作量非常大，耗時長、進度慢，且容易發(fā)生測量誤差。遙感技術(shù)則能很好的避免測量誤差，獲取信息和信息的處理速度都非?？?。此外，遙感技術(shù)在信息量獲取方面也比較廣泛，通過現(xiàn)代飛行工具或者衛(wèi)星獲取相關(guān)環(huán)境圖像數(shù)據(jù)資料，利用電子技術(shù)與計算機技術(shù)對信息資料進行快速處理，大大提高了探測工作的效率，從而讓環(huán)境監(jiān)測達到現(xiàn)代化的水平[2]。該技術(shù)的在環(huán)境監(jiān)測中的應用，所獲取的信息量也非常巨大的，它遠遠超越了傳統(tǒng)方式測量所得到的信息量。

2.3 受自然條件限制小，工作方式具有動態(tài)性

對生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，傳統(tǒng)方式的測量受自然條件的限制比較大，若是探測工作遇上暴雨暴雪等極端天氣，探測工作是無法進行的，這就可以發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢對其進行監(jiān)測。而且遙感技術(shù)無論是怎樣的探測環(huán)境所獲得的結(jié)果都準確的、實時的，對生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測工作有很大幫助[3]。此外，生態(tài)環(huán)境是變化的，對其進行監(jiān)測要具有動態(tài)性的特點，通過遙感技術(shù)可對一些工作難度大的地區(qū)進行多樣性監(jiān)測，如在高寒山區(qū)原始森林沼澤、海洋生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測工作中，可采取不同的手段獲取光波段信息、紅外波段信息，也可以掃描獲取環(huán)境信息，鑒于其更新的周期比較短，可對一個地區(qū)進行多次成像，從而獲取實時的動態(tài)環(huán)境資料，以促進生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的發(fā)展。

3 遙感技術(shù)在中國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的具體應用

3.1 水環(huán)境中的應用

為了能夠?qū)σ粋€地區(qū)的水環(huán)境與水資源的狀況有更加全面、準確的了解，可通過遙感技術(shù)對水體中的有機質(zhì)、泥沙等分布情況與水體的溫度、深度等信息實施全方位的監(jiān)測，從而為該地區(qū)的環(huán)境部門提供決策依據(jù)。遙感技術(shù)是利用水體的光譜特性和色度等指標對水環(huán)境進行監(jiān)測，也可以利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對水環(huán)境的變化與變化造成的后果進行測定，進而分析人為活動對水環(huán)境的影響[4]。而遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中往往會出現(xiàn)水體發(fā)黑的情況而大大降低水體反射率的問題。這是因為在城市工業(yè)廢水與生活污水當中有機物質(zhì)大量存在，且其在分解過程中水體里大量的溶解氧被消耗，從而出現(xiàn)的水體發(fā)黑現(xiàn)象。為此，可通過紅外傳感器的紅外輻射光譜來測定水體中的染料與氫氧化合物，從而全面掌握水體污染的實際狀況。

3.2 地質(zhì)環(huán)境的應用

對于該領(lǐng)域的監(jiān)測工作，遙感技術(shù)所依賴的測量方法通常是觀察受污染地區(qū)農(nóng)作物生長的特殊變化的光譜反映。為了能夠測量和有效管理土地資源，人們可以使用遙感技術(shù)定期監(jiān)測地面狀況，以掌握土地利用方式的變化。此外，就地面上的人造建筑物而言，其形狀的規(guī)則性和高反射率，讓遙感技術(shù)比較容易地對其進行跟蹤和監(jiān)測[5]。要注意的是，遙感技術(shù)還可以測定隔熱性能較差的建筑物的熱損失。就遙感技術(shù)在表層森林中的應用來講，主要表現(xiàn)為可以通過監(jiān)測森林砍伐的情況來預測牧場開墾的速度和規(guī)模，從而達到為森林保護提供依據(jù)的目的。此外，遙感技術(shù)在土壤侵蝕方面的監(jiān)測包括水土流失、土地沙化以及土地鹽堿化等。因此，可利用遙感技術(shù)觀測土壤的侵蝕情況，同時結(jié)合當?shù)氐牡匦螖?shù)據(jù)與紙質(zhì)材料，從而確保信息數(shù)據(jù)獲取的準確性。對土壤侵蝕的監(jiān)測研究也是開展線路工程的基礎(chǔ)保障，線路周圍環(huán)境安全，才能確保線路施工單位順利完工。

3.3 大氣環(huán)境中的應用

大氣污染的主要原因是大氣中的氣溶膠和多種有害氣體成分，一般的遙感技術(shù)監(jiān)測是無法直接識別氣體中的物理含量的，這是因為大氣中水汽、二氧化碳、臭氧等微量氣體成分自身具有吸收和輻射光譜的作用，因此以光譜實現(xiàn)探測的一般性遙感技術(shù)就很難達到很好的效果。所以，必須采用可調(diào)諧激光器或者多通道輻射計進行大氣污染物的測定[6]。氣溶膠是一種有毒有害的氣體污染物，其在一定程度上反映了大氣污染的狀況，可通過多通道粒子計數(shù)器對氣溶膠中的膠含量進行測定。當前，遙感技術(shù)對大氣中二氧化硫、化學煙霧等有毒有害氣體還無法實現(xiàn)直接的監(jiān)測和顯現(xiàn)，只能按照一些動植物的特性對大氣有害氣體的敏感反應來推斷大氣中有害氣體的成分含量。

4 結(jié)語

綜上，社會經(jīng)濟的發(fā)展離不開生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，做好生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測工作，有利于中國生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。隨著科學技術(shù)的不斷進步，監(jiān)測技術(shù)得到更新，遙感技術(shù)作為當前一種先進的探測技術(shù)，被廣泛應用在水、大氣、地質(zhì)等生態(tài)環(huán)境中，極大地改善了中國的生態(tài)環(huán)境。