遥感技术及其在环境监测方面的应用

摘要：提到环境，人们首先就会想到用化学，生物和仪器等方法去监测环境中的有害物质的性质及含量，随着科学的发展遥感技术已经成为环境监测的有效手段。人类通过大量的实践，发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量，其中有一种人类已经认识到的形式一一电磁波，并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感监测就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测，是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息，对其进行识别、分析、判断的更高自动化程度的监测手段。它最重要的作用是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量，快速进行污染源的定点定位，污染范围的核定、大气生态效应、污染物在水体、大气中的分布、扩散等变化，从而获得全面的综合信息。

关键词：遥感技术；环境监测；应用

中图分类号：O434 文献标识码： A

一、遥感技术的简介

环保事业已经实行很多年了，但是取得效果仍然没有达到预期目标，多数仍处于宏观上的研究，缺乏微观具体的处理，遥感技术的开发突破了这一限制，让环保计划有了实质性的进展，而所谓遥感技术，乍一听会不知所云，其实简单的来说，就是遥远感知，这种技术通常是利用遥感器从高空向地面或海洋探测和感知物体性质的新型技术，其作用原理就是根据不同物体之间的不同波普而随之产生的不一样的反应，对通过相关软件所分析出的物体的反射波普的最终结果，来进行有效识别与判断，常见的遥感监测技术分为热红外遥感技术、微波遥感技术以及可见光反射红外遥感技术，不同的技术类型所应用的领域也不一样，遥感技术已成为环保领域里的重要保护方法。

二、遥感技术广泛的适用范围和重要优势

尽管环保事业在我国已经发展多年，但是遥感技术的应用引入却相对较晚，不过通过近些年来相关人士的不断研发与共同努力，遥感技术在环境监测方面取得了不少的成果，尤其针对城市的大气污染和水污染情况，做到了很好地监测与控制，例如：在进行城市大气污染的监测时，利用遥感技术能够以图象的形式清晰地呈现出空气污染物的形状、大小及分布区域，有利于人们对污染范围的确定和治理，当然，遥感技术的应用范围远远不止于此，随着时代的发展，技术的提升，遥感技术的影响范围越来越广，已经深入包括农业、渔业、地质、气象、林业等众多领域，可谓实现了对其作用的推广化，而受到如此重视和欢迎的原因，归根结底要依靠其独特的优势特点，遥感技术对环境的监测与保护已到了近距离的研究与实施阶段，相比传统的环境监测无法反映污染来源、污染势态范围等弊端，明显有所改善，不仅方便、高效、快捷，能够实时动态地监测环境变化，而且经济成本较低，准确度高，所以被广泛大面积利用。

三、遥感在环境监测中的应用

1、水环境污染监测

遥感技术在水环境污染中的应用，主要是分析水体的光谱特征、确定水体界线、水体温度以及反演水体悬沙规律、叶绿素规律等，基于统计关系的定量反演或定性的进行遥感影像分析，最终确定水体的综合水质指数，反应水质污染现状。环境监测领域正逐步由定性监测发展到定量反应，同时这也是遥感技术发展的必然趋势。

目前，遥感技术应用于水环境监测，可较高精度的反应出水体的泥沙浊度、叶绿素水平、水体温度，并可对SS、SD、DO、BOD

5、COD、TN、TP等指标有一定指示作用，对水体富营养化的监控有一定作用。并且目前应用海洋遥感卫星进行海洋污染监控效果较好，对大范围的海洋石油污染、海洋化学污染具有一定重大的意义，具有较大应用。

2、大气环境污染监测

目前，遥感技术应用于大气环境监测主要是对其进行臭氧监测、气溶胶含量监测、有害气体和热污染监测，以及对沙尘暴的监测、酸沉降的监测等，随着传感器科技的不断进步，应用十分广泛，全球目前唯一臭氧测量手段即为遥感。采取卫星为传感器搭载平台的遥感技术收集大气信息和地表信息区域性更大，而且是瞬间完成的，应用于大气污染调查，可最大程度避免其误差产生，有利于对大气污染进行动态监测。

遥感用于臭氧监测时，主要是通过测量臭氧对热红外辐射量的吸收，进而分析臭氧含量的。但遥感技术用于有害气体监测仍是通过间接解译敏感植物受影响状况。对灾害性的大气问题的监测主要是包括沙尘暴、酸沉降、有毒有害气体泄漏等问题的监测，严重危害环境质量，属严重的环境污染问题。许多传感器的特定数据对其便有较好的观测效果，如美国NOAA的高级甚高分辨率辐射计，便可对气候监测、厄尔尼诺现象等许多环境灾害进行描述性监测。总体来说，现如今经过几十年的发展，遥感技术应用于大气监测发展迅速。

3、植被生态监测

植被生态监测被各种监测均视为重要监测项目，所有监测卫星均需特殊考虑植被周期及生长规律，以便获得更好的监测效果。植被生态遥感的应用主要应用于：植物生态健康状况解译、植被动态变化的调查城市绿化调查、草场资源调查、林业资源调查等。根据植物不同种类、不同状态具有不同的光谱特征，对植被生态状况可以进行良好细致的把握。在我国植被生态监测极为重要，其不仅关乎国民经济，而且影响生态安全问题。因此植被生态监测意义重大。

4、土壤及土壤污染监测

遥感技术应用于土壤监测，具有极其重要的意义，因为土壤关系着农业生产、流域非点源污染、沙尘暴、矿产资源等。土壤监测中的遥感技术应用是将土壤类型、土壤分布规律根据遥感影像解译出。由于土壤监测是大范围的监测，因此具有监测效果较好的传感器为大波段、覆盖范围较大的传感器。

5、土地利用监测

遥感技术应用于土地利用监测即为以传感器为“手段”对土地利用进行分析，对土地覆盖利用变化情况进行表达，进而对城市环境规划起到一定的辅助作用。城市土地利用遥感图像资料通过解译，可进而可对城市发展、森林覆盖、矿产资源开发利用、生态环境等进行检测。对此可进行间隔长度为五年或十年的跨度，经过图片叠加，可发现分析出明显规律。

由于现如今城市热岛效应愈加剧烈，已达到干扰生态的程度，遥感技术对城市热岛的监控，有利于分析其产生原因，改善其现有状态。遥感技术应用于城市还突出贡献于城市热岛效应方向，如Landsat7的热红外波段6即对地表温度、水温变化以及城市热岛有特别的判断作用。

6、遥感在固体废弃物监测方面的应用

目前，地面垃圾乱堆放造成的环境污染在我国各大城市乃至乡村地带随处可见，“垃圾围城”的现象已十分普遍。遥感监测的内容有：工业、生活垃圾的堆放状况，堆放点的分布，堆放点的面积、数量等，优化垃圾处理处置场。从空间分辨率上要求比较高，达到3m～10m的水平。

在固体废弃物的监测方面，利用遥感技术对我国多个城市的工业废渣和生活垃圾及堆放地与污染状况进行了监测，如中国环境科学研究院在“八・五”期间采用遥感方法对北京市的垃圾堆放场作了监测研究。

结束语

遥感技术是一种高科技技术手段，是一种高投入并具有可持续性可观回报、可观效益的高科技技术。但遥感技术仍只是一种技术手段，应用于环境监测领域，虽可广泛的、快速的、动态的掌握信息，但是通过遥感这一“碧空慧眼”也只是能够获得地表信息，即环境监测的所需的环境数据资料，同时还是需要具有一定技能的相关工作人员对其数据进行分析、解译等配合工作，才能使遥感更加发挥作用。