遥感技术在生态环境监测应用中的探讨王建成

遥感技术在生态环境监测应用中的探讨王建成

王建成

广东新禾道信息科技有限公司广东省广州市510000

摘要：社会经济的发展过程中，生态环境面临着一系列的污染问题。生态环境中出现的污染问题，在很大程度上增加了环境监测的工作压力。生态环境治理时采用遥感监测的手段，一来可以缓解环境监测的压力，二来则可体现遥感新技术的优势。生态环境的特点非常复杂，其可分为水环境、大气环境、地质环境等，所以更应积极推进遥感技术的应用，构建分散的监测点，监督生态环境的异常变化，全面监测生态环境，由此提出管理和治理的方案，预防环境污染发生。

关键词：生态环境；遥感技术；应用

一、环境监测中的遥感技术

遥感技术指的是利用物体反射及辐射电磁破的特性，在远距离不接触物体的前提下，对目标物性质进行识别、测量和分析的一种技术。从利用的波段上来看，目前的遥感监测技术主要分为反射红外遥感技术、可见光及微波遥感技术三类。在环境检测的应用上，目前的遥感技术在农业、气象、水文、地质、海洋、环境监测、地球资源勘探、军事侦察、城乡规划及土地管理等领域上都有应用，小到室内工业测量，大到大气、海洋等环境信息的采集，甚至可以实现对全球范围内环境变化的监测。从遥感技术在目前的环境监测发展现状来看，已经可以测出大气气温、湿度；也可测定水体的水温、水色及叶绿素含量、泥沙含量；在大气监测中可以测出CO、CO2、NOx、O3、CH4等类型空气污染物的浓度值；在环境污染的监测上，可对固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围做出测定，对环境污染物实现一定程度的跟踪调查，对环境污染造成的事故、扩散程度及方向做出预测，正确估算环境污染造成的损失，进而提出解决对策。近年来，环境污染问题呈现全球化的演变趋势，覆盖面广、速度快、信息量大的遥感技术被广泛应用于全球的环境监测中。不断推动着环境监测事业的发展，促进环境质量的改善。

二、遥感技术在生态环境中的监测流程

下面以某生态遥感监测案例为主，分析遥感监测的具体流程。该案例中，遥感技术参与了水环境监测工作，并取得了不错的成效。遥感技术在生态监测中以LandsatTM5为遥感影像数据源构建了生态监测体系，并配合地面监测数据，分析监测区域中生态环境的状态。遥感监测流程如下：

1、预处理

遥感技术监测生态环境，最先要对遥感数据进行预处理，统一遥感数据的规格，转换遥感数据中的信息。遥感监测数据的预处理能解决不同时期数据的差异问题，并统一数据属性，促使不同时期的生态环境监测信息都具有可比性。预处理把遥感监测数据归类到同一时间段内，以归一化的预处理方式，借助计算机把数据构成二维散点图，分割遥感图像，每两幅图像之间建立线性关系，从而分析遥感影像。一般情况下，遥感技术的预处理阶段，需要实现生态环境监测图像的均一化处理，如：收集卫星数据、遥感地形图、航片等，完成正射校正、大气校正等过程，确保监测预处理的高效性。

2、动态监测

该案例中，遥感技术在生态环境中的动态监测是围绕植被覆盖度展开的。案例中，为了获取生态环境的监测数据，需监测植被覆盖度，而遥感技术能动态跟踪监测区内的植被覆盖情况。具体是利用归一化的方法，计算出每个像元内的植被指数，借助像元二分法來推算出每个像元的植被覆盖度。案例中就是通过遥感技术来动态监测生态环境中的植被覆盖度而及时发现其变化情况的，如案例中：原来植被区边界被砍伐了大量植被，实际种植没有落实，导致监测区植被数据异常，或者植物大面积枯萎而形成裸土，这些都可以通过遥感技术的动态监测来获取信息，以此为依据来采取相应措施。

3、信息评价

遥感技术能全面监测生态环境的变化，从而让我们能准确地了解生态环境状况。生态环境中，水环境、土壤环境等均面临着不同程度的破坏，遥感技术评价生态环境的信息时，应以环境污染、治理方面信息为重点进行综合分析，才能准确评价生态环境情况。

三、遥感技术在现代环境监测中的应用

1、在大气环境监测中的应用

在大气环境污染中，主要诱因包括气溶胶的含量及各种有害气体成分，传统的遥感手段不能直接识别这些气体的物理含量。大气中二氧化碳、甲烷、水汽、臭氧等微量气体成分因为其固有的辐射和吸收光谱作用，可直接从测量中推算出质量结果。大气遥感主要是借助大气层的太阳、月亮的直射光、来自地表的反射光、来自大气和云的散射光及来自大气和地表的热辐射而进行的吸收光谱分析或发射光谱分析，通过测量其光谱特性得出大气分子的密度情况。气溶胶作为一种携带有害和有毒的气体污染物，它在一定程度上能反映出大气的污染状况。利用打前期遥感技术对大气污染物的测定主要通过对于大气污染，主要通过可调谐激光系统及多通道辐射计探测大气污染分子，由于污染分子的光谱为2～20μm的红外波，可以吸收或辐射测量，同时，多通道粒子计数器通过反映大气中气溶胶的水平分布和垂直分布来实现对气溶胶中胶含量的测定。在目前的有害气体监测上，目前对二氧化硫、氟化物及光化学烟雾等有毒害气体还不能通过大气遥感图像直接显现，只有间接利用一些标志性动植物对有害气体反应的敏感性来推断有害气体的含量。

2、在水环境监测中的应用

目前，对水体环境中的水深、水温信息及泥沙、有机质等分布状况的环境监测，主要是为了方便地区对水环境及水资源状况做出评价，从而为环境部门的决策提供帮助。在水环境的监测中，遥感技术主要以水体光谱特性和水色为监测指标，通过卫星遥感技术来测定水域变化，得出变化后引起的后果，最后对人为活动在水环境中的影响和作用做出分析。在当前的水环境遥感监测领域，为了研究歌声中水体污染状况，主要针对江河、海水中的污水、石油、水体富营养化、泥沙及热污染，在城市排放的工业污水和生活污水中含有大量的有机物，在分中将耗去大量的氧气，有机物中高化学耗氧量及生物耗氧量会使水体发黑，对此，在运用遥感技术来探测时，水体反射率会明显降低。这时，需要借助红外传感器的红外辐射光谱测定水中的氢氧化合物及染料分布，从而弄清水体污染状况。

3、在土地环境监测中的应用

针对地面及土地环境的监测，利用遥感技术主要是通过对污染区作物生长的特殊变化，反映在光谱上的表现来测定。其中，土地资源的测定，是利用遥感技术定期对地面实行监测，查清土地利用形式的变化，以便能有效管理土地资源。此外，在人工建筑物上，利用遥感技术对其的监测较为容易，建筑物形状的规则性以及楼栋的高反射率有助于遥感实现可靠的跟踪监测，其中，遥感还能对隔热不佳的建筑物热损失问题进行测定。在森林中，遥感还可被用来监视森林砍伐，从而估计牧场开垦的规模和速度，为森林的保护提供依据。

结束语

现阶段我国生态环境污染已经成为一个亟需解决的问题，我们应根据生态环境的现状全面落实遥感技术的应用，规范好监测的流程，致力于监控生态环境的状态，积极治理生态环境中的污染问题。遥感技术的应用在生态环境监测中具有很大的发展潜力，如自动化遥感监测、3S技术、一体化监测等，合理地规划遥感技术在生态环境监测中的发展方向，从环境保护的角度来推进遥感技术的发展，必定能够为生态环境的监测和管理提供高效的支持。

参考文献

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