遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)及執(zhí)法中的運(yùn)用

摘要：在我國(guó)衛(wèi)星技術(shù)、航空技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的背景下，遙感技術(shù)也呈現(xiàn)出了蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)，逐步誕生了星載遙感、無人機(jī)遙感等多種新型遙感技術(shù)，擴(kuò)大了遙感監(jiān)測(cè)范圍，提高了遙感監(jiān)測(cè)效率，并節(jié)約了遙感監(jiān)測(cè)成本。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法方面，這些新型遙感技術(shù)發(fā)揮了較高的應(yīng)用價(jià)值。為此，闡述了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的遙感技術(shù)，旨在發(fā)揮遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以整體提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法的質(zhì)量及效率，進(jìn)而改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)境""遙感技術(shù)""環(huán)境監(jiān)測(cè)""治理執(zhí)法

The"Application"of"Remote"Sensing"Technology"in"Ecological"Environment"Monitoring"and"Law"Enforcement

PENG"Jianling"1""SHEN"Linlin"2

1."Tongzi"Branch"of"Zunyi"Ecological"Environment"Bureau，"Zunyi，"Guizhou"Province，"563200"China;"2.Xinpu"Branch"of"Zunyi"Ecological"Environment"Bureau，"Zunyi，"Guizhou"Province，"563000"China

Abstract："Under"the"background"of"innovative"development"in"satellite"technology"and"aviation"technology"in"China，"remote"sensing"technology"has"also"shown"a"trend"of"vigorous"development，"gradually"giving"birth"to"various"new"remote"sensing"technologies"such"as"spaceborne"remote"sensing"and"unmannednbsp;aerial"vehicle"remote"sensing，"expanding"the"scope"of"remote"sensing"monitoring，"improving"the"efficiency"of"remote"sensing"monitoring，"and"saving"remote"sensing"monitoring"costs."These"new"remote"sensing"technologies"have"played"a"significant"role"in"ecological"environment"monitoring"and"law"enforcement."Therefore，"the"remote"sensing"technology"in"ecological"environment"monitoring"is"elaborated，"aiming"to"leverage"the"advantages"of"remote"sensing"technology，"improve"the"quality"and"efficiency"of"ecological"environment"monitoring"and"law"enforcement"as"a"whole，"thereby"improving"China's"ecological"environment"and"achieving"the"goal"of"harmonious"development"between"humans"and"nature.

Key"Words："Ecological"environment;"Remote"sensing"technology;"Environment"monitoring;""Governance"and"law"enforcement

維持人與自然和諧發(fā)展是推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。然而，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展背景下，存在一些污染與破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染破壞生態(tài)環(huán)境的行為，有必要采用先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，進(jìn)而確保生態(tài)環(huán)境執(zhí)法工作的科學(xué)、有效開展。遙感技術(shù)是以現(xiàn)代化技術(shù)為支持對(duì)不同尺度的森林、城市展開全方位生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與核查的重要技術(shù)，其兼具動(dòng)態(tài)性、連續(xù)性、便捷性等多個(gè)優(yōu)勢(shì)，目前在水體、大氣、水體、土壤等監(jiān)測(cè)與執(zhí)法中得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)此，有必要分析生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)及執(zhí)法中的遙感技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)化策略。

1"生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法中應(yīng)用的遙感技術(shù)

1.1星載遙感技術(shù)

星載遙感技術(shù)是指將傳感設(shè)備或儀器安裝在衛(wèi)星上用于探測(cè)地球表面特定區(qū)域情況的技術(shù)，主要用于采集地表溫度、植被類型、土地利用方式等相關(guān)信息，是精準(zhǔn)度高、效率快的遙感探測(cè)技術(shù)之一。星載遙感技術(shù)誕生于21世紀(jì)初，自2013年開始，我國(guó)啟動(dòng)了高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)科研項(xiàng)目，開發(fā)出了6個(gè)高分星載遙感衛(wèi)星，這些高分衛(wèi)星搭載了高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)間分辨率且具有雷達(dá)系統(tǒng)的傳感器，成為了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)[1]。我國(guó)高分星載遙感衛(wèi)星及其參數(shù)如表1所示。

1.2無人機(jī)遙感技術(shù)

無人機(jī)遙感技術(shù)是采用無人駕駛飛行器，結(jié)合運(yùn)用紅外遙感、溫度遙感等多種傳感器，在遙測(cè)遙控、無線通訊、GPS差分定位等先進(jìn)技術(shù)支持下，自動(dòng)化、智能化完成生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)。與星載遙感技術(shù)相比，無人機(jī)遙感技術(shù)具備低空作業(yè)功能，可以在高于5"m、低于200"m的低空區(qū)域飛行，可以降低云層對(duì)遙感影像和數(shù)據(jù)獲取所產(chǎn)生的不利影響，并能避免極端天氣對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)所產(chǎn)生的阻礙。目前，無人機(jī)遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面均產(chǎn)生了良好的應(yīng)用效果，能夠在地理?xiàng)l件不佳的地點(diǎn)快捷、精準(zhǔn)地完成生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法任務(wù)。

1.3地基遙感技術(shù)

地基遙感技術(shù)是指在地面、吊車或塔體上安裝傳感器用于環(huán)境探測(cè)的技術(shù)。其可以利用衛(wèi)生系統(tǒng)、航空平臺(tái)等遠(yuǎn)程傳感器遠(yuǎn)程獲取地表信息，具有監(jiān)測(cè)范圍廣、數(shù)據(jù)提取詳盡可靠、監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用成本低的特征。在應(yīng)用地基遙感技術(shù)時(shí)，需要以激光雷達(dá)裝置、全景相機(jī)設(shè)備獲取地表位置數(shù)據(jù)，并以這些數(shù)據(jù)為支持，構(gòu)建地表情況的數(shù)字高程模型與三維地形模型，可以完成地物分類、變形監(jiān)測(cè)等其他任務(wù)，能夠詳細(xì)了解地質(zhì)條件、分析地形特征等因素對(duì)土地利用所產(chǎn)生的不良影響，可以為城市道路、公園的規(guī)劃布局提供有力支持[2]。

2"生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法中遙感技術(shù)的應(yīng)用

2.1在土地利用監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

在土地利用過程中，可以采用遙感技術(shù)識(shí)別、監(jiān)管土壤污染情況及土地覆蓋變化，進(jìn)而分析與評(píng)價(jià)土地利用情況。傳統(tǒng)土的地利用監(jiān)測(cè)手段對(duì)人力的依賴性較強(qiáng)，監(jiān)測(cè)效率相對(duì)較慢，人力成本和時(shí)間成本較高。利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)土地利用情況，能夠提升監(jiān)測(cè)效率、保障監(jiān)測(cè)精度、降低監(jiān)測(cè)成本。在應(yīng)用遙感技術(shù)時(shí)，可以利用衛(wèi)星、無人機(jī)等獲取清晰的遙感影像數(shù)據(jù)，然后，在地理信息系統(tǒng)支持下，利用先進(jìn)的遙感圖像處理技術(shù)精準(zhǔn)地分析、預(yù)測(cè)和識(shí)別土地利用情況變化、了解土地覆蓋狀況，并分析出土壤被污染的程度[3]。例如：在星載遙感技術(shù)支持下，每隔5"d便可獲取一次具備較高分辨率的土地利用與覆蓋變化的相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠?yàn)檗r(nóng)林生產(chǎn)、城市規(guī)劃中土地資源的科學(xué)利用提供支持，并能動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)地評(píng)估各地土地利用情況，可以為國(guó)地空間規(guī)劃、土地資源管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

由于不同氣體的吸收光譜有所不同（如表2所示），因此，可以借助遙感技術(shù)，結(jié)合光譜波段的特性，對(duì)大氣環(huán)境的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析。遙感技術(shù)能夠以地物反射率參數(shù)、邊界模糊參數(shù)為依據(jù)，結(jié)合不同氣體吸收光譜存在差異的特性，識(shí)別出大氣環(huán)境中所含有的有害氣體；可以在指定位置對(duì)氣體含量值進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與記錄，然后再與大氣中相應(yīng)氣體的標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行對(duì)比分析，從而準(zhǔn)確評(píng)測(cè)大氣環(huán)境是否為良好狀態(tài)[4-5]。除此之外，遙感技術(shù)還可以對(duì)大氣環(huán)境的熱島效應(yīng)進(jìn)行識(shí)別與分析。在熱紅外遙感支持下，對(duì)大氣遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，然后統(tǒng)計(jì)每日或每年的大氣熱島效應(yīng)指數(shù)。通過遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)功能，可以初步確定熱島效應(yīng)的范圍，結(jié)合遙感數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步確定熱島效應(yīng)發(fā)生位置；還可以運(yùn)用植被圖像、采用星載遙感進(jìn)行高分辨率監(jiān)測(cè)，從而對(duì)大氣環(huán)境溫度、地表溫度進(jìn)行判斷，以此分析出熱島效應(yīng)的發(fā)生情況。

2.3在水污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

在水中污染物監(jiān)測(cè)時(shí)，需計(jì)算電磁波的吸收值、反射值和輻射差，以計(jì)算機(jī)、光電儀進(jìn)行信息及圖像處理，識(shí)別、分析出水中所含污染物的種類和含量，并確定水污染的具體程度。根據(jù)水中污染物會(huì)反射光波及電磁波的特性，結(jié)合物質(zhì)自身的熱輻射特性，遙感技術(shù)可以對(duì)漂在水面上、浮在水中的物質(zhì)、溶于水中的化合物進(jìn)行監(jiān)測(cè)與識(shí)別。同時(shí)，利用化學(xué)污染物具有熒光性這一特征，可以采用光吸收法對(duì)懸浮于水中的化學(xué)污染物進(jìn)行檢測(cè)，并通過紅外線探測(cè)法監(jiān)測(cè)水體溫度變化，繪制出詳細(xì)的水體等溫線圖，或利用無人機(jī)搭載紫外攝影機(jī)拍攝水體影像對(duì)水表面油膜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，運(yùn)用星載遙感技術(shù)對(duì)水體表面油膜的移動(dòng)方向進(jìn)行追蹤。

2.4在固廢污染方面的應(yīng)用

遙感技術(shù)可實(shí)時(shí)獲取生態(tài)環(huán)境中形成的固體廢物污染信息，能夠采集特定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的影像數(shù)據(jù)，然后分析圖像的顏色變化趨勢(shì)、形態(tài)變動(dòng)方向，再通過圖像數(shù)據(jù)解譯處理，了解固體廢物在各地區(qū)的分布狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)出固體廢物污染規(guī)模，測(cè)出固體廢物數(shù)量及分布范圍。遙感技術(shù)可以依托星載遙感、無人機(jī)遙感在高空中獲取到分辨率較高的固體廢物監(jiān)測(cè)圖像，判斷不同類型固體廢物的具體類型、數(shù)量和體積，以便提升固體廢物污染識(shí)別的準(zhǔn)確率，根據(jù)得到的固體廢物污染數(shù)據(jù)，為生態(tài)環(huán)境治理的嚴(yán)格化開展提供支持，執(zhí)法人員優(yōu)先清理與全面監(jiān)控面積大、污染程度高的固體廢物，進(jìn)而為生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作科學(xué)開展提供可靠技術(shù)支持。

3"結(jié)語

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，需要在數(shù)據(jù)整合分析的基礎(chǔ)上得出準(zhǔn)確的生態(tài)環(huán)境污染情況分析結(jié)果。其中，遙感技術(shù)可以借助衛(wèi)星、無人機(jī)等高科技裝置，并搭載紅外探測(cè)器、紫外攝相機(jī)與各類傳感器，獲取到監(jiān)測(cè)物的影像圖和遙感數(shù)據(jù)，進(jìn)而為生態(tài)環(huán)境治理執(zhí)法工作的科學(xué)、規(guī)范開展提供依據(jù)。遙感技術(shù)有星載遙感、無人機(jī)遙感、地基遙感3種類型，在土地利用、大氣環(huán)境、水體污染、固體廢物污染監(jiān)測(cè)方面均展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用價(jià)值，可以提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量，能夠?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境治理執(zhí)法奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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