摘 要:基于對遙感監(jiān)測特征以及遙感技術應用于環(huán)境監(jiān)測優(yōu)越性的認識,介紹了大氣遙感監(jiān)測、水遙感監(jiān)測和生態(tài)遙感監(jiān)測的最新動態(tài),并從遙感技術發(fā)展、與環(huán)境監(jiān)測結合、不同環(huán)境要素遙感監(jiān)測三個層面,論述了遙感技術在今后一段時間的發(fā)展方向。
關鍵詞:遙感技術;大氣環(huán)境;水環(huán)境;生態(tài)環(huán)境;環(huán)境監(jiān)測
通過運用遙感監(jiān)測技術,我們能夠很好的應對過去監(jiān)測工作中遇到的難題,比如時空阻隔,無法體現(xiàn)整體,費用過高等等,由于當前的生態(tài)不斷惡化,此時高速全面的遙感工藝已然成為了我們最常使用的監(jiān)測措施。
1 遙感技術概述
1.1 遙感的概念
所謂的遙感技術,具體的說是一類借助物體反射電磁波,來實現(xiàn)遠程監(jiān)測目的的一種技術。其借助觀測設備,利用各種物體的獨特光譜性能來實現(xiàn)觀測目的,獲取有價值的內容。
1.2 遙感的分類
(1)如果按照探測波段來區(qū)分的話,我們可把其劃分為:紫外遙感、可見光、紅外遙感、微波遙感。(2)如果按照搭載設備的平臺來劃分的話,我們可以把其分成:航天遙感技術、航空遙感技術和地面遙感技術。(3)如果按照傳感設備的運行形式來區(qū)分的話,我們可以把其分成:主動式遙感技術、被動式遙感技術。
2 遙感工藝在環(huán)境監(jiān)測中的意義
2.1 監(jiān)測區(qū)間寬,綜合全面
如果只是從地表觀測的話,我們能獲取的信息非常少,但是如果使用遙感設備從衛(wèi)星上拍攝的話,很顯然獲取的信息非常全面,而且更加真實。該技術可以從總體上觀測環(huán)境,確保監(jiān)測工作朝著立體化方向發(fā)展,具有區(qū)間寬,綜合性強的特點。
2.2 高效快速
因為該項技術使用的飛行裝置都是非常先進的,因此它能夠以較快的速率獲取所需的資料,所以能夠提升工作效率。而且,信息的傳遞是借助電子光學設備來完成的,所以其更加的現(xiàn)代化,便于我們更好的創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型。此時我們國家的信息總數(shù)較之于一般措施獲取的信息總數(shù)要多很多。
2.3 措施眾多,工藝優(yōu)秀
該技術能夠用來監(jiān)測普通方法無法監(jiān)測的區(qū)域,比如荒漠以及冰川等區(qū)域。借助該技術我們還能夠獲取紅外等不同波段的數(shù)據(jù)。不僅可以使用攝像措施獲取資料,而且還能夠通過掃描方式獲取所需內容。
2.4 速度快,時間短
對于固定的地區(qū)能夠多次成像,可以獲得最精準的動態(tài)信息。
3 具體應用情況
3.1 用來監(jiān)測大氣情況
借助激光以及電腦等先進科技,明確大氣信號的傳播特點,以及不一樣的大氣狀態(tài)之中的信號的具體特點,得到遙感方程式,進而完善有關的理論。由于大氣成分在不同的波段吸收電磁波的情況不一樣,所以我們可以分別測試各個組分的情況。
目前我們國家已經開始使用該項技術開展環(huán)境污染治理工作,其中監(jiān)測的重點有如下幾方面:第一,借助遙感技術,監(jiān)測大氣污染。第二,通過分析遙感圖像體現(xiàn)出的植被變化特點,明確污染情況,比如污染的存在區(qū)域以及程度和變化特點等。第三,和地表采樣獲取的信息比對綜合,建立完善的定量體系。第四,借助飛機攜帶監(jiān)測裝置,在污染區(qū)域的上方獲取樣本,進而加以處理。
3.2 用來監(jiān)測水體情況
對水體的遙感監(jiān)測是以污染水與清潔水的反射光譜特征研究為基礎,潔凈水能夠很好的吸收光,它的反射率不高。所以,此類水在遙感圖像是色澤較暗。綜合考慮空間、時間、光譜分辨率和數(shù)據(jù)可獲得性,landsat8數(shù)據(jù)是目前水質監(jiān)測中最有用,也是使用最廣泛的多光譜遙感數(shù)據(jù)。此外,SPOT衛(wèi)星的HRV數(shù)據(jù)、IRS-1C衛(wèi)星數(shù)據(jù)和氣象NOAA的AVHRR數(shù)據(jù)以及中巴資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)也有一定的應用。水質遙感監(jiān)測研究的內容包括:水體濁度、葉綠素、油污染、熱污染、有色可溶性有機污染物等,其中在水體濁度和葉綠素的定量監(jiān)測方面已比較成熟。
3.3 用來監(jiān)測生態(tài)情況
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測又稱生態(tài)監(jiān)測,是環(huán)境生態(tài)建設的技術保證和支持體系。生態(tài)監(jiān)測的對象可分為農田、森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、氣象、物候、動植物等。它可以被用來測定較廣闊區(qū)間的土地使用狀態(tài),同時還可以調查大規(guī)模的生態(tài)污染問題。
3.3.1 分析土地使用情況
遙感技術在土地利用監(jiān)測中的應用,早在1960年國外就利用TIROS和NOAA衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過制備指數(shù)來研究土地利用和土壤覆蓋變化。最近幾年,很多國家都開始使用遙感技術來分析土地資源,特別是土地分類工作方面利用的更是頻繁。
3.3.2 輔助開展生態(tài)調查工作
眾所周知,植物能夠反映出一個區(qū)域的環(huán)境狀況。而且它還可以體現(xiàn)出所在區(qū)域的土壤以及水文等特征。借助遙感技術,我們能夠獲取植物特點。由于當前的傳感設備的性能不斷提升,加之處理工藝不斷完善,此時像是植被的成分以及數(shù)量等等的特性都可以借助放射數(shù)據(jù)來明確。NOAA氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的優(yōu)點非常明顯,比如分辨率極高,而且所需的費用不多,不會受到外在天氣干擾,因此被大量的用到植被監(jiān)測工作之中。
3.3.3 調查生態(tài)污染情況
最近幾年,由于群眾生活水平提升,此時垃圾數(shù)量也在增加,這就在無形之中導致了嚴重的生態(tài)污染問題,而借助遙感技術,我們能夠測試到垃圾的放置情況以及數(shù)量等等,這樣便于我們更好的處理。遙感監(jiān)測固體廢物的堆置對圖像空間分辨率的要求比較高,需達到3~10m的水平。
4 發(fā)展方向
4.1 遙感技術層面
(1)遙感影像獲取技術方面,隨著高性能新型傳感器的研發(fā)水平的提高以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術的總發(fā)展趨勢。熱紅外遙感技術會得到更廣泛的應用。雷達遙感工藝的特點較為顯著,比如它能夠全天性的獲取信息,而且有著強大的穿透性,所以被大量的使用。建立以地球為研究對象的綜合對地觀測數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。(2)遙感信息模型的發(fā)展方面,遙感信息機理模型的發(fā)展和拓寬,特別是不確定性遙感信息模型與人工智能決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與綜合應用也將是一個重要研究和應用方向。(3)遙感數(shù)據(jù)共享方面,積極發(fā)揮出國際衛(wèi)星體系的優(yōu)點,認真開展交流與溝通活動,確保從時空層面上加以互補。
4.2 與環(huán)境監(jiān)測結合層面
(1)積極發(fā)展監(jiān)測技術,切實發(fā)揮出當前監(jiān)測的作用,將遙感工藝和地表監(jiān)測措施結合到一起,完善當前的監(jiān)測體系。(2)開發(fā)集成GPS,RS,GIS,ES于一體、適合環(huán)境保護領域應用的綜合多功能型的遙感信息技術。
4.3 不同環(huán)境要素層面
(1)大氣環(huán)境遙感的定量化、集成化、系統(tǒng)化和全球化;大氣環(huán)境的主動和被動式衛(wèi)星遙感一體化。(2)利用新型遙感數(shù)據(jù)進行水質定量監(jiān)測,形成一個標準化的水安全定量遙感監(jiān)測體系,由于水體類型不一樣,可以建立對應的反演算措施;提升監(jiān)測的精確性;開展監(jiān)測模型研究工作;發(fā)揮出“3S”科技的優(yōu)點。
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