水环境及大气检测中遥感技术的应用论文_杜亮

水环境及大气检测中遥感技术的应用论文_杜亮

中南金尚环境工程有限公司 河南郑州 450000

摘要:随着社会的发展和科学技术的进步,现如今,环境监测技术有了一定的提升,从之前的瞬时人工监测到如今连续自动监测的不断进步与发展,使监测数据更加准确,不过仍然存在一定范围的局限性。在监测某些区域的大气环境质量情况时,其结果不够精确,而且需要较大的资金投入。而遥感技术监测的出现完美的解决以往环境监测工作中存在的众多问题,遥感技术不但具有较快的速度和较低的成本,而且具有广泛的检测范围,不仅能够保持动态监测的长期性,而且能够准确的定位到平时无法发现的污染源及其扩散的方向,进而能够实现环境治理的准确度和及时性。

关键词:水环境;大气检测;遥感技术;应用

1遥感监测原理

所谓的遥感技术,就是通过仪器对一段间隔以外的物体或发生的某种现象进行实时的观测。遥感监测技术能够减少对物体或某种现象的直接接触,在远处即可获得所需要的信息,同时及时的辨认和分析该信息。在世界范围内,遥感技术属于先进的大气环境监测技术,遥感技术由于具有众多的优势而得到广泛应用,它在对污染源进行定位以及跟踪时不需要采样就能够完成;它能够将自动报警装置设置在技术应用中,如果出现了污染源,报警装置就能够对污染源对监测,对污染范围以及在大气中的扩散进行自动跟踪。遥感监测一般可分为五种类型:一是紫外监测,二是可见光监测,三是微波遥感技术;四是热红外遥感技术;五是反射红外遥感技术。

2遥感技术在水环境监测中的应用

遥感技术不仅具有空间性、实时性、多波段性等特性,而且它的探测周期非常短,获取的信息方式多,在水环境与大气环境中能够全面、准确的探测到污染的程度和范围。我国水环境状况不断恶化,提高水环境监测效率的工作势在必行。传统监测方式存在局限性,传统监测水环境主要是通过人工的瞬时形式,这种是地面式的,这对人工检测的视野范围及面积都存在着阻碍和局限,而且还限制了人工检测的实时性。在现实需求与现有监测方式不足这一矛盾不断激化的背景下,遥感技术在水环境监测中得到快速而广泛的应用。随着遥感技术的不断发展,遥感数据的时间、空间和光谱分辨率将越来越高,生态监测的频次、监测内容和数据精度也会逐步提高,为遥感技术在水环境监测中的应用提供了更坚固的保障。近几年来,我国水环境恶化的状态不断加剧,对于水环境的监测工作,愈加重要。在传统监测方法局限性的实际需求和现有监控模式不足的矛盾加剧背景下,遥感技术在水环境监测的应用尤为重要。在水环境的监测工作中,遥感技术根据不同的温度、泥沙的含量、藻类的数量通过遥感图像来判断水污染的程度。污染水体都有其不同的清洁水体特征,这些特征会被遥感技术追踪到并能够通过图像展现出来,在此基础上,遥感技术在水环境监测中得到快速和广泛的应用。

通过中国环境监测局提供的资料显示,我国水环境主要面临三大问题:一是污染物的排放量超过了水环境容量;二是江河湖泊普遍遭受污染;三是用水量的增加及水环境问题加剧。要想解决水环境面临的问题,还需要对下面几个方面进行监测;首先是城市污水的监测,在城市中有大量排放工业废水的有机物,这在很大程度上使水质恶化。遥感技术能够通过水体的光谱影像来判定水体的污染变化,这样一来能够实时监测污染物的运动轨迹,又能够根据水中悬浮物的变化来判定指示物的污染源。其次是对水体热污染的监测,在废水中有大量的悬浮物,这些将直接导致反射弧的位置,在这样的情况下,大多数会采用光谱图像来监测,还可以根据温度的变化使用热红外监测。热红外的传感器对热源是比较敏感的,能够准确、有效地追踪出热污染的排放源。最后是对水体富营养化的监测,这里主要监测的是水体的营养成分过剩,造成水体中的植物大量繁殖。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆遥感技术可以通过水体中浮游植物的叶绿素和近红外光之间的陡坡反应来判断水体富营养化的情况。

3遥感监测技术在大气环境监测中应用

工业工厂中排放的工业废气、烟尘和生活中燃煤排放的废气、扬尘及人工合成的具有挥发性的有毒气体,这些都能够对大气层进行破坏,遥感技术在大气环境质量监测方面提供了技术支持,遥感技术通过各种监测方法形成遥感影像,再通过遥感影像对大气污染范围、污染源位置等进行实时监测,通过各方面的数据分析能够准确得出大气污染的程度。常规的大气环境监测只是布点采样,主要是在室内分析大气中污染物的含量,并通过样品来监测和评价大气环境的质量情况。布点采样的监测数据的得来,不具有代表性和可靠性。大气环境的遥感监测是利用遥感传感器来对大气环境进行监测的,主要是对大气的结构、状态的变化等,这些监测不需要直接触碰目标,只需要进行区域性的跟踪监测,就能够快速、有效的进行污染源的定点定位,进而获得全面的大气环境综合信息。但是空气中的水汽、二氧化碳、甲烷等气体成分都分别有各自的辐射,例如:水汽的光谱分布波长是0.7um,而臭氧则是在0.55~0.65um之间,那就需要遥感技术通过合适的波段来监测大气辐射、吸收的光谱,遥感技术的可见光范围是0.40~075um的波段,从而得出大气环境中的污染物的成分。

在对大气环境监测中,大气气溶胶的监测主要是悬浮在大气中的各类液态的、固态的微粒,以及通常看到的烟、雾、尘等,这些都是气溶胶的构成。通过遥感图像中可以看出,工厂排放出来的烟、雾以及大规模的沙尘暴、火山爆发所产生的大面积烟柱和森林失火所导致的浓烟等等,这些在遥感影像中都有着清晰的体现。在1986年赵柏林学者通过利用NOAA/AVHRR的资料,对海上大气的大气溶胶进行了研究,结果表明,计算的精确度已经满足气候和环境要求的需要。在大气环境监测中,对有害气体的监测也非常重要,有害气体常常是人为或着自然产生的二氧化硫、乙烯、氟化物、烟雾等具有挥发性的气体,这些气体对生物有机体都是有损伤的。遥感技术监测有害气体重要有二种方法,一种是根据气体的污染区域反射的变化及边界情况来具体判断有害气体的情况;另一种是间接解译标志的方式,来进行实际反演来具体推断有害气体的性质和程度。在对有害气体的监测中,无论是直接的方式-观测污染物的反射光谱还是间接的解译方式,最终的原理都是通过反射率的变化来具体监测有害气体的,这在很大程度上为监测大气污染物提供了科学的方式方法。

4结论

现在遥感技术已经发展到可以准确、动态、实时地监测城市中的大气污染和水污染等方面,还可以有效的监测城市土地变化、城市的交通、灾害预警以及突发性的大范围污染变化等,能够及时采取相应的急救措施,进一步降低大气污染所造成的影响。所以说,遥感的监测技术在水环境、大气环境管理和大气污染控制过程中都起着非常重要的作用。遥感技术在水环境及大气环境监测中的应用,不仅提供了其自身独特的优势,而且还随着各类传感器技术的不断突破,这为遥感技术在水环境及大气环境监测中的应用提供了强有力的保障。

参考文献:

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论文作者:杜亮

论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期

论文发表时间:2017/7/20

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