遥感在环保应用中的浅析论文_张晨曦

遥感在环保应用中的浅析论文_张晨曦

1中科遥感科技集团有限公司 天津 300384;2天津中科物联网技术研究所 天津 300384

摘要:机遥感数据的应用可以对环境监测提供有效的解决方案。利用多种类型的中、高分辨率遥感影像可以对工地覆盖和利用情况、水环境以及环境变化情况提供定量和直观的判断依据。并为各级环境监测部门及环境信息化建设提供一体化的解决方案,同时满足环境应急响应的需求。

关键词:遥感技术;环保;应用

引言:

当前,我国各地区环保部门都设有专门的地面环境监测网,基本形式是以城市为中心,成散射式的网络分布,进行日常的环保要素监测。但是此种覆盖方式的范围十分有限,获得的监测数据也相对滞后,而遥感技术作为一种新式的环保监测技术,在采集地球环境数据及监控地球环境变化等工作中,都发挥着无法替代的作用。遥感作为新式环保技术,以其非常广的覆盖范围及信息传输的准确、快速等优势,在环境保护工作中被长期应用于动态的监测,且日益成为新世纪环保领域的优势与希望。。

1遥感的基本原理

遥感是遥远的感知的简称,遥感技术被当作为一种探测技术兴起于上世纪60年代,其是依仗电磁相关理论,经对各式各样的探测仪器(电子学探测仪器、电子学探测仪器及光学探测仪器)的应用,接收记录远端目标辐射的电磁波信息,通过相应的加工处理,完成成像,最终实现对环境地物展开探测及识别的一类综合探测技术。各样各样不同的物质,有着不同的原子、分子数量及构成类型,有着独特的发射电磁波属性,有着各异的外来电磁波反射特征。这就确立了形态各异的物体能够发射出形态各异的电磁波,形态各异的土体接收阳光、人工存在形态各异的发射、吸收以及透射能力,此类特征经“遥感”能够形成形态各异的成像,通过将这些形态各异的遥感成像进行有效分析,便能够对不同物体进行区分,以获取各种有利的目标物数据信息,最终了解我们需要的各类数据信息。

2遥感技术在环境监测中的应用

2.1水环境监测

2.1.1水体浑浊度

太阳光照进水体中,会在水体中一些浮游生物粒子、悬浮物微粒等制约下,形成一定程度地吸收或者散射情况。水体是拥有自身光谱反射属性的,遥感技术就是经监测水体在光谱影像中的不同,来分析水体的污染程度。相关遥感技术研究指出,光谱衰减系统会伴随着水体悬浮物质数量的提升而扩大,且极易自波段0.50μm周围朝红色区域发展;入射光散射深度会伴随水体浑浊沙、悬浮沙粒径的扩大而变浅,同时水的反射率则不断提升,相对应的峰值不断自蓝光朝绿光、黄光发展变化。采用遥感技术对水体图像进行拍摄,对所得图像中波峰存在的具体区位展开观察分析,便可以明确地得知水体浑浊度的转变情况。

2.1.2城市污水

受城市大规模排放工业废水及生活污水影响,生态水体质量每况愈下。卫星遥感技术经监测水体在光谱影像中的不同,来分析水体的污染程度,一方面可第一时间了解掌握水体污染物的动态特征,一方面能够结合水体悬浮物来确定水体污染来源。经对水体光谱、反射光谱信息数据展开监测分析,再根据实时掌握的水体波谱数据信息构建对应模型、关系,得以迅速、准确地监测城市水体质量。

2.1.3水体富营养化

水体富营养化的一个明显特征是水体内浮游植物大规模繁殖,导致水体存在水体及浮游植物双重反射光谱特点。鉴于此种情况,通过对水体里浮游植物相关数据的测量分析,便能够监测到水体富营养水平。富营养化水体不同的光波段有着不同的发射率,即于可见光波段,有着较低的反射率;于近红外波段,则有着较高的反射率,且于彩色红外图像中,富营养水体可表现为紫红色或者红褐色。

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2.2大气污染监测

社会的发展进步,工业化程度的不断提高,让地球的空气质量逐渐下降,大气污染问题现象突出,久治无效,大气遥感技术在被应用之后,效果良好,主要是凭借大气遥感器来对整个大气的结构组成、变化状态以及污染物分布实施有效地监测,而实际上各种有害气体和气溶胶含量是导致大气环境受到污染的主要原因,大气遥感技术对于空气中有害气体的监测方法通常是先从云和大气的散射光、太阳的直射光、地表的反射光以及来自地表和大气的热辐射等几个方面实施吸收光谱分析或者发射光谱分析,从而根据光谱的分析结果来判定大气气体分子的密度等特性状况,而大气环境污染中另一个污染因素气溶胶含量,也能通过大气遥感器将其活动特点、范围与变化情况真实地反应到遥感图像上,以供专家研究与监控,及时作出分析与预测,进而达到监测大气污染状况的目的。

2.3城市环境污染监测

城市作为人们最重要的居住地区,环境质量的好坏关系重大,不仅影响到城市化建设的总体布局,经济发展,而且涉及到人们日常生产生活中的身体健康问题,加强城市环境的治理已不容置疑,遥感技术在这方面的应用主要体现在其可以利用较为先进的数据分析处理软件来有效整理和调查出城市的总体人口分布状况、经济产业结构变化、以及土地规划运用、污染程度等情况,为政府对城市的经济投资建设和环保措施行动提供了很大的帮助,以供相关部门做好决策和下一步的实施战略,例如:通过遥感技术对城市所用地的整体情况的监测与分析,可以实现土地利用的最大化,增加其额外作用价值,有效节约资源,做好合理的调控与改善,从而间接地保护了生态资源环境免受污染破坏。

2.4生态监测

2.4.1土地覆盖类型变化

由于遥感技术的宏观性,结合GIS空间分析技术,利用多时相的遥感影像可以很容易的实现土地覆盖类型动态变化的监测。对于大面积的生物多样性调查,大范围的土地类型调查,遥感技术都有着不可替代的优势。

2.4.2作物长势监测与估产

由于植物在生长发育的不同阶段,从其内部成分结构到外部形态特征均会发生一系列周期性的变化,从植物细胞的微观结构到植物群体的宏观结构都会有所反映,致使植物单体或者群体的物理光学特征也发生周期性的变化,因此可以通过多光谱遥感信息获取植物及其变化的信息,直接检测植被长势、病虫害以及进行森林、操场制图、生物量估算等多方面研究。

2.5自然灾害监测

2.5.1洪水涝灾

洪水涝灾主要特点为持续时间短、突发性强以及危害巨大等。迅速、准确知晓灾情,第一时间采取相应的防范措施,是预防、控制洪水灾害的重要手段。遥感技术能够不受恶劣环境情况所制约,经航天、雷达方法得到环境监测信息技术,实施了解洪水涝灾,结合一定程序及时研究洪水状态,通过将研究数据以清晰的图表、图形等途径呈现于决策方面前,以为采取防洪减灾措施提供重要保障。

2.5.2地质灾害

我国将地质灾害分成了9个类别,分别为滑坡、泥石流、水毁、崩塌、沙害、沼泽土、冰雪害、碎屑流以及翻浆等,且主要的灾害为山体滑坡、泥石流及崩塌。遥感技术有着效率高、连续性好以及更新迅速等优势,能够贯穿于地质灾害评估、预警、调查及监测等各个环节。近些年,我国在应用遥感技术展开地质灾害测量内容上获得了不少的成功经验,全面应用航天遥感技术、雷达遥感技术以及相应先进集成技术开展地质灾害监测,是遥感对地观测技术系统在地质灾害环境测量应用中的必然发展潮流。

结束语:

无人机遥感监测具有分辨率高、灵活机动、响应速度快、客观准确、不受地形地貌等区域环境影响等优势和特点,已在水环境质量监测、大气环境质量监测、生态环境保护、固体废弃物监测、环境影响评价、环境事故应急监测和风险防控等多方面得到了应用。随着技术的不断成熟,无人机遥感能够为环境保护工作提供完善的技术支撑,在环境保护领域将会有更加广泛的应用前景。

参考文献:

[1]张希成.试论遥感技术在当前环境监测中的实际应用[J].城市地理.2017(02)

[2]胡凤伟.遥感技术在环境监测中的应用和发展前景[J].城市地理.2017(02)

[3]张希成.基于遥感技术的环境监测与环境保护的关系[J].城市地理.2017(04)

论文作者:张晨曦

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/23

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