摘要：近年来，我国的卫星与航空遥感技术取得了极大的进步与发展，其凭借自身监测范围广、监测速度快以及监测成本低等优势在我国的环境监测工作中被广泛应用并发挥着举足轻重的作用。遥感技术能够实现对于大面积水污染与大气污染事故的实时监测，进而为解决方案提供科学、准确且有效的参考依据。
关键词：遥感技术、水环境、大气环境、污染
随着我国经济发展的快速发展，生态环境与经济发展之间的矛盾日益突出，生态环境的监测和管理工作压力越来越大。遥感作为一个新兴的技术手段，近些年发展十分迅猛，2008年以来，我国陆续发射了多颗资源环境卫星，使得遥感数据的获取更方便，时效性更强，分辨率更高，成本更低，为其在环境领域的广泛应用提供了条件。
一：遥感技术及其发展现状
遥感技术是现代科技发展的产物，它是一种基于电磁波探测器来实现不同类型数据处理的新兴技术。现阶段遥感技术主要包括图像信息集成、感应、传输与处理，通过对这类数据进行分析可以获取地面物体各项维度的相关信息，进而为研究提供数据支持。当前状况下，遥感技术已经在地质调查与地理信息获取等方面得到了一定程度的应用，通过遥技术，可将监测到的相关数据信息向地面进行传输，地面中心的工作人员在收到数据后会对其进行处理，使其成为科学、有效的地面信息。在遥感技术系统之中，传感器是十分重要的设备，不同类型的传感器其反应成像也具有差异性，现阶段使用较多的主要有可见光摄影、红外摄影以及光谱扫描等。
二：生态环境遥感监测工作流程
根据任务需求获取遥感影像数据，并对遥感影像数据进行预处理、校正、融合及镶嵌等处理，确保影像数据平面坐标系统、高程系统、投影方式等数学基础、云覆盖的情况和校正精度等方面的指标满足任务要求。在此基础上进行野外踏勘，建立解译标志，通过人工目视解译及计算机自动提取相结合的方法开展初步解译，完成初步解译工作后，对疑问图斑及初步解译成果进行野外核查，并根据野外核查结果对初步解译成果进行修正，最后进行专题成果的输出。
三：遥感技术在水环境污染监测中的应用
1.富营养化
水体的富营养化指的是水体中接纳的氮、磷等营养元素过多，且已经超过了水体自身的最大负荷量。由于营养过于集中使得水体之中的浮游植物大量繁殖生长。在运用遥感技术对水体富营养化进行检测时，主要有以下几个步骤：首先，浮游植物中所存在的叶绿素会与可见或者近红外光之间存在一定的特殊陡坡效应，即叶绿素的含量越高，该处的反射率峰值也越大。而遥感技术正是运用这一特点，对富营养化的分布范围进行一定程度的监测；其次，利用遥感技术可以基于彩色红外图像中的颜色变化情况来对水中的富营养化进行一定程度的监测。
2.水体浑浊度
通常对水产生污染的物质有多种，而使用遥感技术能够对其进行确认的物质包括水体元服务和一些藻类以及化学物质等。通过对水体温度特性和光学特性可以对其中污染的情况进行定量的监测。清澈水体一般对光的反射率相对较低，通常是反射率低于百分之十，同时有比较强的光吸收性能。水质监测过程一半是使用水体光谱和水色指标遥感。现在遥感技术的应用在水污染监测方面已经相对成熟。水中悬浮物颗粒和浮游生物都会对水体光学特性产生直接性的影响，光照入到水中会同时收到吸收和散射两方面的作用，遥感技术通过确定水体在光谱上的差别来对水体污染程度进行确认，经过研究调查发现，光谱衰减细数会随着悬浮物增加而逐渐增加，从0.5微米光谱处朝红色区域逐渐移动，而浑浊水泥沙和悬浮沙粒的半径会对水体反射率产生正相关的影响关系，光谱峰值会从蓝色向绿色逐渐过渡变化。
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3.开展水环境的遥感监测
水污染是对人类健康造成直接危害的生态环境问题之一，因此对水环境的监测非常重要。由于水体中不同物质的反射率不同，导致水体的颜色不同，因此通过对水体的颜色变化进行分析，从而对水体的污染物及有机物的分布情况进行监测。通过水环境的遥感监测掌握盐池县地表水体的污染情况的本底数据，为相关部门进行水污染治理提供决策依据，尤其为饮用水源地保护提供基础数据。
四：遥感技术在大气环境污染监测中的应用
1.大气环境
大气环境遥感监测指监测大气中的O3、CO、CO2、CH4等痕量气体，以及气溶胶、有害气体等的三维分布。这些气体通常不可能用遥感手段直接识别，但由于水汽、O3、CH4等微量气体具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱特征，通过选择合适的波段来测量大气的散射、吸收及辐射的光谱，然后从其结果中推算出污染气体的成分。
2.大气气溶胶
因为水汽和二氧化碳等气体成分的分子都有着固定的吸收光谱和辐射波段，所以可以选择波段来对大气散射吸收的光谱进行分析，并进一步的获得到污染气体的主要成分。有关研究证明污染物的定量反演方式应用在大气污染确认的过程中是十分有效的，杨岚的研究有有力的证明了这一方法。气溶胶是指悬浮在大气当中的液态固态微粒，通常生活中所说的烟雾和灰尘都可以算作气溶胶。遥感图像当中烟雾沙尘暴或者火山喷发时形成的烟柱都能够在遥感图像当中清晰的表现出来，同时气溶胶的光学厚度作为特性参量的反映可以反映出来大气污染的程度。有关学者对大气溶胶的性质和卫星遥感反演图像进行比较发现，大气气溶胶的光学厚度对于低地表当中存在物质的反射率变化表现的十分敏感，而对太阳光基本是吸收作用。
3.城市热岛效应监测
城市热岛效应主要指的是城市中的空气温度高于城市周围郊区的温度，进而形成了从城市流向郊区的一种环流。从本质上来看，城市热岛效应也是一种大气热污染现象。就当前状况而言，运用遥感技术对城市热岛效应的监测主要如下：首先对城市下垫面的热红外遥感进行一定程度的研究，通对不同时相的遥感资料进行有效收集，然后据此对城市热岛的日变化和年变化规律进行科学合理的总结。这样一来，运用遥感技术便可以从时空中分析城市热岛的变化趋势，并由此为监测城市热岛效应提供了科学手段。
4.有害气体监测
大气中的气溶胶及其他多种有害的气体成分是诱发大气污染的主要因素，然而传统的遥感技术监测手段对这些气体在大气中的物理含量无法进行直接识别。由于大气中的微量气体成分，如水汽、臭氧、二氧化碳等本身就具有辐射和吸收光谱的作用，因此其质量结果可以直接从对其的测量中推算得出。遥感技术分析大气分子密度情况的工作原理为：首先借助直射光、反射光、散射光及热辐射进行大气分子的吸收光谱或发射光谱分析，其中，直射光来自于大气层中的太阳和月亮，反射光来自地表，散射光来自大气和云层，热辐射则来自于大气和地表；然后再对大气分子进行光谱特性的测量。作为一种气体污染物，气溶胶由于其自身的有毒有害性而能够一定程度地反映大气的污染情况。由于大气污染分子的光谱可以吸收或者辐射测量，因此利用遥感技术测定大气污染物的具体方式可以为可调谐激光系统及多通道辐射计。
结束语
本文主要针对遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展进行研究与分析。可以看出必须要开展大范围的生态环境本底监测，进而指导环保部门分类分区开展生态环境整治工作，为生态环境治理工作提供更加全面和直观的信息。
参考文献：
[1]冯江.遥感技术在生态环境监测中的应用[J].农业开发与装备，2016（05）：95.
[2]方余庆，张凤丽、阎永忠.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，2003，3（57）：10-13.
论文作者:刘志霞,高艳涛,李广辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：遥感论文; 水体论文; 大气论文; 技术论文; 气溶胶论文; 光谱论文; 热岛论文; 《基层建设》2019年第25期论文;