摘要:世纪90年代以来,遥感技术已广泛应用于环境监测、自然资源调查和动态监测、城市规划等各方面。其应用研究涉及的领域广、类型多,既有专题性的,也有综合性的,包括农业生产条件研究、作物估产、国土资源调查、土地利用与土地覆盖、水土保持、森林资源、矿产资源、草场资源、渔业资源、环境评价和监测、城市动态变化监测、水灾和火灾监测、森林和作物病虫害研究等。本文对遥感技术的环境监测应用进行分析。
关键词:遥感技术;环境监测;应用
1 遥感技术概述
遥感技术分为微波,红外反射,可见光等,主要根据电磁波波长划分,基于遥感技术的监测技术要利用传感器收集电磁波信息,并处理,根据反射波长生成遥感图像,然后把探测的实地景象和信息传递给终端。遥感技术具有及时性,动态性,宏观性,高精度,低成本,监测距离长等优势,遥感技术广泛应用在水体环境,大气环境,城市环境,土地覆盖利用,植被监测,城市大规模建设环境。能够快速准确的确定指定区域污染源的位置,分布和范围。以便进行及时的改造,缓解污染问题。
2 基于遥感技术的环境监测应用分析
2.1 遥感技术在水体环境中检测中的应用
不同物质有不同的发射光谱,例如纯净水源的反射光谱是暗色,不同物质的反射光谱是不一样的,因此遥感技术利用不同的光谱特征,水色指标来判断污染源,多种图像技术以反应出水色指标的不同,悬浮污染物的多少。热红外遥感技术可以分辨出水体温度的差距,多种光谱可以能够分辨出石油和海水的区别,用以勘探海洋石油资源和石油泄露时的污染情况,遥感技术可以利用光谱将海洋和石油分离,海洋和石油所反射的光谱是不一样的,因此可以呈现出不同的污染分布情形。遥感技术也能探测水体中污染源,能够通过计算机生成等温线,让人清晰的辨析热污染源。海洋是地球最大的水体环境,是调节全球环境的重要部分,因此海洋遥感监测十分重要,遥感海洋监测可以缓解海洋污染,定点捕捞大量污染物,监测航海环境,监测石油泄露引起的大规模污染等。对于全球环境监测都有巨大助益。
2.2 遥感技术在大气环境监测中的应用
通过对大气环境中的污染物质进行定期的监测,能够判断大气质量是否符合国家的规定,为发布大气质量评测提供数据支持,同时大气监测也是天气预报的重要依据,大气污染物主要有臭氧、一氧化碳、硫氧化物、卤代烃、氮氧化物,碳氢化合物,还有降尘、总悬浮颗粒物、飘尘等固体污染物。大气监测的难度很大,因为监测范围广,只有遥感技术才能实现大范围的监测,并且能够快速获取污染源的信息,各类污染物都有自己的反射波长,红外激光遥感技术能够定性和定量的监测出污染源的波长和长度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆悬浮颗粒可以采用可见光辐射偏振仪和激光雷达,辐射偏振仪能够测量出物理特性。气体污染则是根据分子的共振吸收,放射出不同波长的荧光,瑞利散射就是与入射光线波长相同,拉曼散射就是波长比入射光线长,遥感技术就是利用拉曼散射多出的波长来确定污染物的分子是什么,然后得出空气污染的主要影响气体是什么,制定出相关空气质量预报和治理措施。
2.3 遥感技术在城市环境监测中的应用
遥感技术在城市中的应用主要有城市热岛效应分析,城市时空变化分析,城市绿化面积分析,城市大气污染情况分析,城市土地利用情况分析等,主要利用TM图像来实现对城市温度,植被覆盖率等指数的策略和比较分析,不同时的TM图像可以清晰地看出城市的绿化面积,耕种面积,建筑面积的变化,数据分析能够得出城市建筑的密度和合理性,市区道路的几何距离,绿化情况,垃圾处理区的分布,地表水的污染情况,更能定量分析城市的综合环境质量,生态效益和经济效益的关系,最后能够得出城市进一步合理规划和发展的建议。对于城市而言,垃圾处理是一个重要的城市功能,固体废弃物的光谱反应也是不一样的,遥感技术可以分辨出建筑垃圾,工业垃圾等各种类型的垃圾,给城市绿化带来方便,能够迅速找到大量固体污染物的地域,减轻城市清洁人员的劳动力度。
2.4 遥感技术在土地覆盖利用中的应用
土地覆盖利用调查为合理开发土地资源,利用和建设土地资源,提高土地资源利用率提供依据,遥感图像对于不同地理信息都有不同光谱色系反应,水田一般表现为图像齐整,被蓝,青色线条封闭,水量较大的田地呈现暗色调,收割之后的水田显现为青灰色。旱地常有深浅不同的红色,生长旺盛的菜地呈深红色,已经收获的菜地则成蓝灰色,果园图形规整,遥感图像显示果树成红点状,林地则有立体感,呈深红色。苗圃个体呈现暗红色斑点,工矿用地呈灰色,旅游胜地等呈红色,且形态规整,垃圾处理厂则呈不均匀的灰白等色调。铁路一般是深灰色,有树林则呈红色带状,公路也是带状分布,水泥路是白色,沥青路则是黑色,乡道在图像上是一条细长的白线,河流呈蓝色,而受到污染的河流是黑色。鱼塘呈蓝色,海涂呈深色,湖泊呈蓝色。不同的地理特征在遥感图像中的显示是不一样的,通过颜色和实地的考察就可以判读地理信息,能够快速的得出土地利用的情况。通过分析土地利用情况就可以判读出哪些是不合理的,耕种面积是不是符合经济发展的需要,建筑面积是否太过于多,影响了农耕发展。为制定城市发展和区域性建设提供数据支持。
3 遥感技术在环境监测应用中的不足和展望
未来一段时间,大数据的发展必将带来遥感技术的进一步发展,人们对于大量数据的处理能力会增强,机器学习的发展必将增加许多分析数据的方法,人们通过数据的训练和学习能够给环境带来改善。主要变化首先反映在数据共享中,遥感技术依赖于卫星通信,而一个国家的地理卫星是有限的,需要各个国家充分利用卫星资源,数据共享,建立全球的遥感测度系统,帮助贫穷国家开发地理环境和保护相关资源,我国也应该开展与其他发达国家的深度合作,大力发展我国的遥感环境监测体系,与其他国家建立沟通,交流和合作的平台。环境监测领域,除了遥感技术,还有全球定位系统,地理信息系统和专家系统,应该结合这些技术共同保护地理环境,另外随着物联网的发展,全国性的监测体系建立不再是梦想,越来越多的监控点会更为简单和迅速地建立,监测的准确性和范围会大大增加。政府部门通过遥感技术可以更加准确的治理区域性的污染问题,准确的采用合理的手段保护有污染趋势的地域和未受到污染的区域。
4 结束语
遥感技术是一种快速,有效,安全的环境监测手段,被大规模应用在水体环境,大气环境,城市环境,大规模工程建设,植被监测等环境监测中,文中分析了遥感技术是基于电磁波的反射,吸收和发射的理论分辨物体间的区别,并探析了目前遥感技术在工程施工,土地利用等方面的应用现状,最后,总结了遥感技术在环境监测应用中不足之处,并对遥感技术在未来的发展进行了展望。
参考文献
[1]周园,李金生.遥感技术在环境监测中的应用[J].江西测绘,2008(04).
[2]陈海健.遥感技术在环境监测中的应用和发展前景[J].中国新技术新产品,2011(13)
论文作者:张莉莉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
标签:遥感论文; 技术论文; 环境监测论文; 城市论文; 波长论文; 光谱论文; 污染物论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;