现代环境监测和保护中遥感技术的运用

方永来

摘要：在当前的形势下，为防止环境问题进一步恶化，必须加大对环境的监测与保护力度，通过RS技术在水环境、大气环境、土地环境等方面的监测，可以为环境保护工作的开展提供可靠的依据。在未来一段时期，应当加大对RS技术的研究，除了对现有的技术进行不断改进和完善之外，还应开发一些新的技术，从而使“RS”技术能够更好地为环境监测与保护服务。

关键词：现代环境监测；保护；遥感技术；运用

1遥感技术概述

遥感又被称之为RS，它是“3S”技术的重要组成部分之一，该技术归属于边缘科学的范畴，作为一项探测技术，RS具有先进性和实用性的特点，正因如此，使其在诸多领域中获得了越来越广泛的应用。航摄是RS技术的基础，其最早出现在20世纪60年代初期，在当时该技术被称为航空遥感，当首颗陆地卫星成功升天之后，航天遥感时代随之正式开启。自RS技术出现至今，其经历了50年的发展，如今，RS技术已经十分成熟，并在很多领域内得到了应用，如农林、水文、气象、环保、国防等，随着科技水平的不断进步，相信在未来RS技术将会进入一个高速的發展阶段，遥感图像的空间、时间以及光谱的分辨率都将会有极大程度的提升，若能与“3S”技术中其它2项技术的相互渗透，将会使RS的应用范围进一步扩大。

2RS技术在环境监测与保护中的应用优势

2.1监测范围大

RS技术是借助遥感器从空中以俯视的角度进行观测，由此使其能够对较大面积和范围的地区进行环境监测，同时航摄影像可以提供被检测区域内的环境立体图像，有效解决了地面监测中视野受限的问题。

2.2快速获取信息

因为遥感飞机可以在较短的时间内得到大量的实际图像和相关数据，从而进一步提高了环境监测的效率，正是因为这项技术优点，它被广泛应用于环境监测领域。

2.3适用性强

地球上存在许多人员进入比较困难的环境，如沼泽、沙漠、森林、冰川深处等地，要对这些地方进行环境监测是非常困难的，而遥感技术恰巧可以解决这项难题，能帮助人们轻松获得他们所必需却又很难监测到的环境信息，从而进一步扩大了监测范围。

3. RS技术在环境监测领域的应用

遥感技术在环境监测领域的应用涉及很多内容，可归纳为以下几类：水环境监测、大气环境监测、土地环境监测等。在上述内容中，RS技术具有很好的适用性和实用性，为监测工作提供详实可靠的数据支持。以下重点介绍了遥感技术在水环境、大气环境和土地环境三个方面的具体应用。

3.1水环境遥感监测

3.1.1浊度监测

太阳光照进水体，在一些浮游生物粒子、悬浮物微粒等的制约下，形成一定程度地吸收或者散射情况。水体是拥有自身光谱反射属性的，遥感技术就是通过监测水体在光谱影像中的不同来分析水体的污染程度。相关遥感技术研究指出，光谱衰减系统会伴随着水体悬浮物质数量的提升而扩大，且极易自波段0.50μm周围朝红色区域发展；入射光散射深度会伴随水体浑浊沙、悬浮沙粒径的扩大而变浅，同时水的反射率则不断提升，相对应的峰值不断自蓝光朝绿光、黄光方向发展变化。采用遥感技术对水体图像进行拍摄，对所得图像中波峰存在的具体区位展开观察分析，便可以明确地得知水体浑浊度的转变情况。

3.1.2海洋监测

地球上海洋的面积约占整个地球表面积的71%，剩下的29%为土地面积，海洋是地球环境的重要组成部分，为了防止海洋环境的污染和破坏，必须加大对其的监测力度。自美国成功发射第一颗卫星进入太空以来，正式拉开了海洋环境遥感监测的序幕。海洋中有着各种各样的资源，人们在资源开发利用的过程中，海洋水体污染日益加剧，造成环境质量急剧下降。遥感技术在海洋环境监测中的应用，主要是基于反射光谱特征，由于上面的空间没有任何障碍，和RS技术监测大景观，在大范围的海水扩散监测中，不仅可以监测污染物的污染范围，还可以测量污染物的排放原因。为海洋环境治理提供充足的依据。此外，海洋石油资源极为丰富，开采过程中必然会引起海水污染，而在遥感技术的帮助下，我们可以很好的研究和分析海水中石油的污染状况（确定污染地区、污染源、污染范围，可靠的估计在水污染地区的油含量）。因为水和油在光谱特性上有非常明显的差异，因此，可以在一定的油、水光谱区内分离，可以用微波辐射法监测海洋环境中的石油污染。

3.1.3城市污水监测

目前，中国的城市化进程迅速，人口激增，大量的工业和产业也随之迅猛发展，工业废水和生活污水的排放居高不下，对人们的生活和工作造成了极大的困扰，因此现代化污水处理技术的运用势在必行。因为污水中含有较高的有机物以及氮、磷等无机物，除此还含有病原微生物和较多的悬浮物及重金属等。通常这些污染物的浓度以COD、BOD5、TN、TP、NH3-N等指标来表示。污染物消耗大量的水中氧气，使得水体长期处于缺氧或者无氧状态，致使水体变黑并发出恶臭。通过在红外传感器中使用RS技术，可以有效地采集水中所含物质的红外辐射光谱，从而可以获知水体的污染程度和具体情况，配上现代化污水处理技术，可以准确有效的改善水体污染程度。

3.2大气环境的遥感监测

3.2.1有害气体监测

对于由自然或人为条件下产生的二氧化硫及氟化物等有害气体，可采用间接解译标志进行监测。通常情况下，当植被受到一定程度的污染后，其对于红外线的反射能力会有所降低，加之纹理、颜色等外在特征也会异于正常状态下的植被，所以可利用植被这一特点，对污染情况进行间接分析。

3.2.2臭氧层监测

相关研究结果显示：O3能够吸收低于0.3μm的紫外区电磁波，基于O3的这一特性，可利用紫外波段对臭氧层中O3的含量进行测定。当大气当中O3不断增加时，会造成温度升高，此时可选用红外波段对大气中的臭氧层进行监测。

3.3土地环境遥感监测技术的应用

目前全球不断出现环境变化问题，全球碳循环的量化与气候变化的生物反馈，要求采集的数据对大面积土地覆盖特点进行描述。此时，人们可以通过遥感技术，以人造卫星为基础，制作陆地覆盖图，通过光谱的差别对土地覆盖类型进行分类。从上个世纪80年代起，在全球变化、可持续发展中遥感数据已经得到了广泛地应用。土地利用与土地覆盖作为全球变化研究项目的重要组成部分，在遥感技术的应用下取得了骄人的成绩。

植被作为环境的主要组成成分，是解译土壤、水文等因素的重要标志，可以对区域生态环境进行反映。人们可以运用遥感图像对其进行临时分析，同时还可以将附近地区全面的数据提供给相关部门，随着遥感技术水平的提升，可以有效提高植被指标的准确度，如叶面积指数、单位面积等。

按照气候、可燃物积累及含水量等因素，促使卫星遥感技术结合地理信息系统与全球定位系统，可以对森林火灾可能发生的区域、时段及等级进行准确预测，这样可以对森林火灾进行预防，对已发生的火灾进行准确定位和判断，并第一时间选用行之有效的处理措施，为灭火和救援工作提供极大的帮助。

4结论

当前，环保工作是我国一项重要的基本国策，利用遥感技术加强环境实时监控，增强了资源环境动态监测能力及成效。在未来环境监测工作中，应加大遥感技术推广应用力度，充分发挥遥感技术在保护生态环境、提高人类生存环境质量中的重要作用。

参考文献：

[1]李嵘.遥感技术在水环境监测中的应用研究[J].江西化工，2005，04：49-51.

[2]齐爽，韩彦强.遥感技术在环境监测中的实践与发展[J].科技资讯，2015，09：103.