遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展

李晓红

张家口市环境监测站

1 引言

遥感技术的本质在于借助感应探测设备来完成采集遥感影像的操作环节，并且对于现有的图像信息数据予以详细的分析。在此过程中，遥感技术集成了图像处理技术、传感器技术与图像分析技术，因此具有综合性的特征。近些年以来，遥感探测技术已经能够被运用于检测各地的环境质量状况，尤其是涉及检测大气环境与水体环境等。通过运用遥感探测的方式可以确保给出精确程度较高的环境监测数据，避免出现环境监测信息失真的风险[1]。作为环保部门对于遥感技术手段应当确保正确予以利用，同时还要做到结合当地环境真实状况来开展遥感环境监测，体现遥感技术运用于环保领域的重要意义。

2 遥感技术的基本特征

作为目前新兴的数据监测与数据处理手段来讲，遥感技术的本质在于运用电磁波的探测装置来收集相应的信息与数据，并且分析现有的遥感监测数据，在此前提下给出精确的遥感监测结论[2]。因此可见，遥感技术具有明显的技术集成性，其中包含感应探测环节、集成处理环节以及信息传输环节。通过测查各个不同的地物维度信息，应当可以给出全方位的遥感探测结论，避免了探测结论的片面性与局限性。与人工进行环境探测的方式相比，运用电磁波探测系统来检测环境信息的措施体现为更好的实用性。

对于现阶段的环境监测实践而言，合理运用遥感技术可以达到环境监测成本节约、监测数据准确性提升以及监测操作流程简化的效果。在遥感探测系统作为支撑的前提下，运用自动处理的方式来分析各项环境监测数据，据此判断当地现有的环境污染风险。并且在传输环境监测数据时，运用传感器设备可以达到缩短数据传输时间的效果，经过信息筛选然后归纳得出精确的环境监测结论。近些年来，环境监测部门对于红外摄影技术、可见光摄影技术与光谱扫描技术都已经能够运用于开展环境监测操作。

3 目前在监测大气环境与水环境中运用遥感技术的要点

大气环境与水体环境都构成了目前开展环境监测的核心要点。从环境监测领域的发展现状来看，作为环境监测部门对于全新环境监测手段应当做到合理引进，确保及时监测大气环境以及水体环境遭受污染的状况，然后据此给出相应的环境保护决策。在此前提下，现阶段关于运用遥感技术来监测大气与水体环境主要应当包含如下要点：

3.1 关于监测水体环境污染

面临工业化进程显著加快的现状，很多城市地区都着眼于处理遭受污染的城市水体环境。探析水体环境遭受污染的根源，主要在于包含有机物成分的化工废水汇入城市河道或者城市的其他水体，从而造成了程度比较明显的城市水体环境污染。在情况严重时，逐渐恶化的城市水体环境还会威胁到城市居民的日常饮水安全，增大了居民饮水安全风险。具体在监测城市水体环境的过程中，运用遥感监测手段的基本要点在于实时测查目前的水体污染物特征，通过获取光谱数据的方式来判断悬浮物在城市水体中的比例，进而达到正确判断城市水体污染的目标[3]。

近些年来，很多城市地区的水体陆续表现出富营养化的趋向，这主要是由于过多的磷元素与氮元素融入了当地水体，导致城市水体无法承载过多的营养元素，甚至超出了最大的城市水体承载能力限度。因此在监测富营养化的城市水体时，基本要点应当包含对于浮游植物的判断。通常来讲，红外光在接触叶绿素之后将会呈现明显的反射峰值效应，技术人员对于出现陡坡的监测曲线应当予以重点关注，并且据此推测出反射率曲线的峰值部分，以便于获得水体富营养化的监测结论。

除了上述的水体环境监测要点以外，运用遥感监测的方式还能达到正确判断城市水体浑浊程度的目的。技术人员在充分借助传感器设备的前提下，对于反射光谱的特征予以正确的判断，确保给出水中浮游生物颗粒以及悬浮物的比例数据。在某些情况下，运用遥感探测的方式可以观测到不断变化的光谱影像效果，因此可以推测出目前的水体污染程度改变。经过以上的光谱监测与信息处理，当地环境部门即可推测现有的水体环境污染状况，遵循因地制宜的水体污染治理思路。

3.2 关于监测大气环境污染

监测大气污染的基本要点应当包含监测大气溶胶比例以及有害成分的比例。具体在监测大气溶胶含量的过程中，技术人员可以通过判断液态颗粒占据的比例，进而给出遥感监测的精确数据结论。在多数的情况下，运用遥感监测手段可以获得沙尘暴、化工烟雾排放以及浓烟排放的图像，推测现有的大气溶胶浓度状况。通过观测不同波段的阳光照射强度特征，应当能够据此判断现有的大气污染强烈程度，并且结合大气浑浊程度的数据来进行推测。

目前对于监测城市大气污染还应当体现在监控有害物质在城市大气中的比例。城市大气层如果包含了超标的氮氧化物或者二氧化硫，那么将会带来酸雨危害或者粉尘浓度过高的危害，直接威胁到人体的呼吸系统健康[4]。为此，运用遥感监测城市大气污染的方式主要涉及判断目前的烟雾成分与二氧化硫成分，通过判断光谱反射率的方式来获取大气监测结论。

此外，技术人员还应当运用科学的方式来估测大气污染状况，对于城市地区现有的大气污染性质与污染物比例进行合理判断，避免监测数据出现误差。由于受到热岛效应造成的影响，因此导致很多的城市地区都具有较高的大气温度。在遥感监测手段的支持下，运用热红外遥感的方式可以判断出空气垫层产生的热岛效应现状，提供了城市大气污染监控的精确数据结论。

4 探析遥感技术的应用研究进展

环境监测机构具体在监测当地的城市热岛效应、有害气体浓度以及大气溶胶浓度的过程中，对于遥感技术手段都可以进行合理的选择。此外在水环境探测的过程中，运用遥感技术可以判断出城市水体遭受污染的真实程度，通过判断水体目前的富营养化状态以及水体的浑浊程度，进而提供了保护水体环境的科学数据根据。因此可见，环境监测实践与遥感技术手段的充分融合具有明显的必要性。具体在目前开展环保监测的实践过程中，关于运用遥感技术手段主要体现为如下的技术发展趋向。

4.1 拟合多元的遥感监测信息

环境部门对于遥感监测技术如果要达到合理进行利用的程度，那么目前应当逐步尝试拟合多种类型的遥感监测数据，通过运用信息拟合的方式才能达到最大化的遥感技术应用效益，突破了单一的环境监测方式。例如近些年以来，环境监测领域的技术人员正在逐步尝试结合运用GIS 监测技术、RS 监测技术与GPS 监测技术。与单一的环境监测手段进行对比，具有拟合性与多元性的遥感监测方式更加可以节省环境监测成本，确保对于多种不同的遥感监测手段予以灵活的整合运用。

4.2 获取精确的光谱信息

技术人员开展测绘操作的基本要点在于获取光谱信息，其中需要用到多光谱的遥感监测手段。多光谱技术优于单纯测量物体几何形态的传统测绘技术，因而体现了测绘成本节约以及测绘操作环节简化的效果[5]。同时，通过运用遥感监测的手段来实现对于多光谱信息的获取，此项技术手段还能达到全面检测当地水体污染的目标，保证较高的测绘精确程度并且包含了更多的测绘光段。

4.3 引进数字摄影测量的遥感监测手段

数字摄影技术与遥感监测手段的结合具有明显的必要性，其根源在于上述两项技术手段的充分融合可以达到提升成图质量、简化测绘操作环节与缩短测绘操作时间的效果。同时，运用数字摄影测量的全新测绘技术手段还能够改变数据源的特征，确保将GIS的遥感监测信息运用于形成图形资料，因此体现了不可忽视的技术结合优势。

5 结束语

在现阶段的环境监测实践领域中，遥感技术手段正在迅速得到推广。具体在监测当地的大气环境以及水体环境时，运用遥感技术手段的基本要点在于实现地物信息的全面获取，据此进行精确的地物特征分析。遥感技术手段涉及获取地物信息、传输地物图像、感应信息以及集成处理的各个关键环节，因此相比于环境监测领域的传统技术手段来讲，运用遥感监测方式更加可以保证环境监测结论的精确性，进而提供了环保决策的科学根据。在此前提下，目前对于监测水体与大气环境的重要实践领域应当引进遥感监测的科学方式，结合环境监测的要求来进行遥感技术手段的合理选择。