摘要:遥感技术是应用各种传感仪器对远距离目标反射或辐射的电磁波信息进行收集、处理,并最后成像,从而对目标进行探测和判定的一种综合技术。遥感技术具有空间性、实时性、多波段性、探测周期短、获取信息手段多,信息量大、费用低等优点,被广泛应用于环境监测中,能够全面、准确、快速地监测到污染的范围和程度,为环境监测提供了全新的科学手段。本文分析了遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展。
关键词:遥感技术;水环境;大气环境监测;应用;
随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正发挥着不可替代的作用。遥感技术是获取环境信息的有力手段,是实现这一目的的极有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。
一、概述
1.基本概念。遥感技术是从卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术,它是60 年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。
2.基本原理。任何物体都具有光谱特性,具体地说,它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同,遥感技术就是根据这些原理,对物体判断。
3.系统组成。由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成.遥感器装在遥感平台上,它是遥感系统的重要设备,它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理以获取反映地物性质和状态的信息。
二、遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用
1.遥感技术在水环境监测方面的应用。一是水体浑浊度方面监测。受到水污染产生悬浮颗粒等因素作用,太阳光一旦照入水体,容易产生相应吸收及散射作用。对于水体等地物来说,普遍存在相应光谱反射特点。基于此,遥感技术在应用的过程中,根据水体等地物在光谱影像方面存在的不同,从而进行水体污染判断。经过相关研究表明,悬浮物质一旦出现数目变化过程中,光谱衰减系数同样出现相应变化,水泥沙一旦出现浓度增长,悬浮粒径同样也会出现变大,入射光不再容易出现散射现象,此时水反射率开始出现不断增高的现象。借助于波段反射率方面的不同,悬浮物质在浓度发生相应变化过程中会产生一定敏感,因而借助于遥感技术,可以实现悬浮物浓度监测及估算。二是城市污水监测。城市长期发展过程中,由于排放大量污水,污水或者废水普遍存在一系列有机物,这也容易造成水质产生恶化作用。借助于卫星遥感技术,充分利用水体不同光谱影像存在不同,从而实现水体污染方面判定。在此过程中,一方面有利于污染物运动科学有效监测,另一方面能够按照水体悬浮物,使其充分起到判定指示物作用,从而有助于污染源追踪。遥感技术借助于光谱数据及反射光谱方面的监测,然后根据水体波谱数据,通过构建关系及模型,最终充分有助于水体迅速监测。三是水体热污染方面监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对于废水来说,里面悬浮物存在诸多方面不同,因而容易引起特征曲线运用过程中,在强度及反射峰位置方面具有相应差异。通常来说,借助于多光谱技术进行图像的有效合成,能切实实现良好的废水污染监测。此外,按照温度方面存在较大差异,科学选取热红外,从而实现调查及监测作用。热红外传感器应用过程中,普遍对于热源十分敏感,因而可以实现热污染排放源科学合理判定。此外,借助于热红外遥感,能够实现关于水温变化方面监测作用,然后通过热辐射信息,实现科学判定热污染分布。
2.遥感技术在大气污染监测运用。一是大气气溶胶监测。所谓气溶胶,通常主要包括一系列不同固液态微粒,微粒一般悬浮于大气环境条件下。我们一般所说的烟雾等,都归属于气溶胶范畴。借助于遥感图像,无论是火山喷发造成烟柱还是沙尘暴现象,乃至风场排放烟雾,无一不具备较为清晰影像。所谓气溶胶厚度,通常主要指气溶胶粒子运动过程中,不同特征参量方面有机体现。因此,通过观察气溶胶厚度,有助于充分体现污染程度。通过先进卫星遥感器,针对于不同区域气溶胶存在不同,从而充分实现良好的大气污染监测。二是有害气体方面监测。所谓有害气体,一般主要是指借助于自然或人为作用,所形成对生物有害作用相应气体,包括烟雾、乙烯以及二氧化硫等。借助于遥感监测作用,实现有害气体的良好监测。一般来说,通过两种方法进行。一种方法主要是指,按照有害气体污染过程中,地物反射率存在相应变化作用,从而实现污染情况科学有效判定。另一种方法应用过程中,主要通过间接翻译标志,从而进行推断大气污染状况。三是城市热岛效应方面监测。所谓城市热岛效应,通常主要由于城市空气温度变化导致,由于市区温度过高,便最终引起空气位于城市流向郊区,最终形成一种环流作用。城市热岛效应问题,在环境遥感研究过程中普遍受到广泛关注。现阶段来说,在城市热岛效应监测过程中,主要利用热红外遥感开展。在此过程中,借助于遥感资料收集作用,从而对城市热岛变化过程中规律予以不断归纳概括。借助于遥感技术,实现热岛变化过程判断及分析,从而有利于热岛效应监测顺利进行。
三、展望
随着各领域对遥感技术需求的提高,遥感技术仍有待于从以下几方面加强研究。
1.实现环境遥感信息的定量化,对全球环境监测的数据进行定量分析、预测和管理。随着RS与GIS、GPS结合越来越多地运用到环境中,而GIS的发展更需要遥感信息的定量化,实现遥感信息的定量化,才能使RS与GIS结合拥有更广阔的应用前景。发展环境遥感监测的网络化,借助互联网的资源共享性,将全国范围监测数据实现网络化及资源共享,充分利用一个最新的研究成果并促进其运用,可以节省监测时间和成本。
2.提高卫星遥感的分辨率。由于大气中云和雾的干扰,在进行大气校正时会产生误差,造成误判。高分辨率和高频率的传感器的建立,可以对突发性环境污染事故进行实时监测和预警,且高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感技术的发展趋势。环境遥感监测的范围广,但针对不同的污染难进行确切的敏感性指标监测,重点发展优先污染物监测的传感器,才能对污染物的监测做到准确无误。
我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划,同时充分利用国际上资源环境卫星系统,开展广泛的国际合作和交流,大力发展我国的环境污染遥感监测技术,并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法,采用遥感技术与地面监测相结合的方法,建立我国的环境污染遥感监测系统。
参考文献
[1]谭衢霖,邵芸.遥感技术在环境污染监测中的应用[J].遥感技术与应用,2015.
[2]曾珍英,伊建新.遥感技术在环境监测中的应用[J].江西化工,2015.
[3]万余庆,张凤丽,闫永忠.高光谱遥感技术在水环境监测中的应用研究[J].国土资源遥感,2015(57):10-14.
论文作者:郑明振
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/12
标签:遥感论文; 技术论文; 光谱论文; 水体论文; 环境监测论文; 过程中论文; 气溶胶论文; 《基层建设》2017年第27期论文;