遙感技術(shù)運用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的分析

張春霞

（甘肅省白銀生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 甘肅 白銀 730900）

當(dāng)前我國生態(tài)文明建設(shè)取得了舉世矚目的成就，然而工業(yè)生產(chǎn)整體水平依舊不高，工業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴大，給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)峻而巨大的挑戰(zhàn)。為有效控制生態(tài)環(huán)境污染的狀況和程度，應(yīng)采取遙感技術(shù)等多種措施，強化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測力度。遙感技術(shù)的應(yīng)用可以有效適應(yīng)生態(tài)環(huán)境的長時間、大面積、動態(tài)化管理監(jiān)測的要求，有效降低人工勞動強度，增強生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的效率和質(zhì)量。

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)綜合了衛(wèi)星技術(shù)、計算機技術(shù)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)等，是一種跨學(xué)科的現(xiàn)代化邊緣性技術(shù)。遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境中的運用要求人們借助遙感技術(shù)設(shè)備，可用于管理和監(jiān)測高山、深海、地表生態(tài)系統(tǒng)等環(huán)境；遙感技術(shù)一般采取波普來探測不同物體的反射，可以來回接收波普，且實施必要的分析；遙感技術(shù)可以長期獲取動態(tài)化、大面積、高密度的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，輔助污染治理、環(huán)境保護、地質(zhì)勘探等工作；遙感技術(shù)可以有效而顯著地降低環(huán)境監(jiān)測隊伍的工作壓力和勞動強度，增加生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量和效率。

2 運用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程的顯著特征

2.1 采集手段多樣。遙感技術(shù)能夠很好地勝任常規(guī)監(jiān)測難度大、地面狀況復(fù)雜區(qū)域的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，譬如沼澤地帶、原始森林、高寒山區(qū)、海洋生態(tài)環(huán)境等監(jiān)測需要。既能夠獲得可見光波段的諸多信息，又能夠得到紅外、紫外等多個波段的信息，還能夠通過掃描獲得生態(tài)環(huán)境信息。而且更新周期非常短暫，能夠?qū)ν粋€區(qū)域反復(fù)成像，以掌握環(huán)境變化的最新動態(tài)和詳細(xì)資料。

2.2 數(shù)據(jù)信息采集量豐富。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，遙感技術(shù)可以采集豐富而廣泛的信息和數(shù)據(jù)。人們可以通過有效調(diào)整遙感設(shè)備的相關(guān)波段，按照各種生態(tài)環(huán)境的具體需求，采集更豐富、巨量化、適合進行生態(tài)環(huán)境分析的大數(shù)據(jù)，為后續(xù)的整理、分析夯實基礎(chǔ)。

2.3 采集效率較高。遙感技術(shù)中綜合了衛(wèi)星技術(shù)、計算機技術(shù)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)等一系列現(xiàn)代科技，能夠同步分析、整理、上傳、下載和采集生態(tài)環(huán)境信息。與以往人工采集生態(tài)環(huán)境信息手段相比，遙感技術(shù)的優(yōu)勢非常顯著，它能夠在很大程度上提升采集生態(tài)環(huán)境信息的時效性和效果，切實推動生態(tài)環(huán)境管理監(jiān)測的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 靈活采集信息。以往人工采集生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的過程中，通常會受到環(huán)境惡劣程度、海拔高度等因素的制約，難以采集多種數(shù)據(jù)。譬如，青藏高原、喜馬拉雅山脈等生態(tài)脆弱、高海拔區(qū)域，東方科羅拉多大峽谷等深入地下區(qū)域，地形非常復(fù)雜，使用遙感設(shè)備和技術(shù)后，可以有效而全面地采集這些環(huán)境復(fù)雜、大面積區(qū)域的生態(tài)環(huán)境信息，減輕監(jiān)測人員的巨大工作壓力。遙感技術(shù)的應(yīng)用可以避免檢測人員深入危險地帶采集信息，保護人員安全，有效提升信息采集水平。

3 遙感技術(shù)運用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的具體分析

3.1 水污染監(jiān)測。水庫、湖泊、河流等地表水受到污染后，其生物、化學(xué)、物理特征會出現(xiàn)一定變化。諸多污染物質(zhì)吸收和反射電磁波的特性各不相同，部分化合物受到特定波長的電磁波照射和激發(fā)后，能夠生成特征熒光。測量水體針對特定電磁波的輻射、反射、吸收等存在的差異，借助光電儀器或者計算機開展圖像處理和信息加工，能夠識別出水污染的程度、范圍和種類。對水污染進行遙感監(jiān)測的過程中，借助水中物質(zhì)對電磁波、光波的特定反射特性和物質(zhì)的熱輻射特性等，可以探測在水面漂浮以及在水體中懸浮的物質(zhì)、溶解于水的部分化合物。針對化學(xué)污染物，能夠借助光吸收技術(shù)探測其熒光特性，對水中懸浮物質(zhì)進行探測。紅外遙感可用于測量水體溫度，繪制出面積較大的水體的等溫線圖。紫外攝影能夠測試出水表面的油膜，能夠?qū)Ｉ厦娣e較大的油膜的實際移動方向進行跟蹤。

3.2 大氣污染監(jiān)測。遙感技術(shù)能夠?qū)Υ髿猸h(huán)境的實際污染狀況進行探測，例如檢測大氣污染源的具體分布、污染程度和擴散范圍等。主要采取間接方式分析大氣污染狀況，通過植物受到環(huán)境污染的具體程度、所展示的顏色變化對大氣環(huán)境質(zhì)量進行衡量。因為植物葉片在沒有受到污染的情況下對紫外線或紅外線的反射要強于受污染的葉片。因此，可以利用遙感技術(shù)查看葉片的色澤，假如顏色明亮鮮艷，可以認(rèn)為當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境被污染的程度比較低；假如色澤比較暗，則植物受到了較高程度的污染?？梢越柚l(wèi)星數(shù)據(jù)解析成像，辨析植物葉片的顏色程度，進而判斷大氣污染源的實際分布狀況。這種技術(shù)能夠從宏觀上檢測大氣環(huán)境的具體污染狀況，因此得到了廣泛運用，顯著提升了生態(tài)環(huán)境檢測的效率。它也能夠及時反饋生態(tài)環(huán)境受到污染的具體狀況，工作人員可以采取一定技術(shù)手段分析這些信息和數(shù)據(jù)，為相關(guān)部門做出正確決策提供科學(xué)可靠的建議和應(yīng)對措施。該技術(shù)的應(yīng)用有利于早日改善環(huán)境污染狀況，促進生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 土地環(huán)境監(jiān)測。遙感技術(shù)可運用于土地環(huán)境監(jiān)測，大致將土地環(huán)境監(jiān)測分成3 個模塊：首先遙感技術(shù)能夠?qū)Ρ晃廴就恋氐闹脖簧L狀況進行監(jiān)測，對反饋的植被生長信息開展一系列的光譜分析，評估土地被污染的具體狀態(tài)。其次是監(jiān)測土壤狀態(tài)，遙感技術(shù)可以監(jiān)測和反饋土壤狀況，按照土地影像分析和查看土壤是否出現(xiàn)異常狀況。再次是監(jiān)測利用土地資源的狀況，借助遙感監(jiān)測技術(shù)，對相關(guān)區(qū)域內(nèi)人們使用土地資源的情況進行監(jiān)測，進而合理地配置土地資源。

3.4 遙感技術(shù)運用于生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的衡量與評估。衡量和評估生態(tài)系統(tǒng)脆弱性，能夠預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)受到某些外部因素的作用下易于出現(xiàn)的環(huán)境污染和生態(tài)問題，能夠有效地展現(xiàn)生態(tài)環(huán)境承受外界干擾的具體程度。生態(tài)環(huán)境脆弱性的相關(guān)科研工作能夠以科學(xué)依據(jù)助力脆弱生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和重建，也能夠為具有可持續(xù)發(fā)展特征的區(qū)域擬定建設(shè)規(guī)劃提供必要參考。遙感技術(shù)立足于地面調(diào)查、遙感數(shù)據(jù)，探討特定地區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能、質(zhì)量水平、演變趨勢和格局等的時空特征，確定生態(tài)系統(tǒng)脆弱的具體等級，論述保護生態(tài)系統(tǒng)的針對性建議和應(yīng)對策略。多位學(xué)者借助遙感技術(shù)采集了青海湖環(huán)湖地區(qū)的土地利用狀況、土壤、植被等多種指標(biāo)，進行針對性的表達和評價工作，并劃分一級、二級脆弱區(qū)，以及中度、重度脆弱區(qū)域的分布狀況，為評價環(huán)湖地區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境提供了科學(xué)參考。