王鑫舜

摘 要：利用遙感技術(shù)開展資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，且研究深度日益增強(qiáng)，遙感已成為實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球戰(zhàn)略思想的關(guān)鍵技術(shù)之一，充分利用遙感技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行科學(xué)研究和其他成果的轉(zhuǎn)化，是今后提高資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展方向，也是完成資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)的有效途徑。遙感技術(shù)廣泛地應(yīng)用大氣環(huán)境、水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、固體廢棄物等領(lǐng)域，幾乎涵蓋了環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面。本文主要針對(duì)遙感技術(shù)在水環(huán)境和大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；水污染；大氣環(huán)境；監(jiān)測(cè)

1 遙感技術(shù)概述

1.1 遙感技術(shù)基本概念

遙感技術(shù)是從衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器上收集地物目標(biāo)的電磁輻射信息，判認(rèn)地球環(huán)境和資源的技術(shù)。它是20世紀(jì)60年代在航空攝影和判讀的基礎(chǔ)上隨航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸形成的綜合性感測(cè)技術(shù)。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。航空航天遙感就是利用安裝在飛行器上的遙感器感測(cè)地物目標(biāo)的電磁輻射特征，并將特征記錄下來，供識(shí)別和判斷。

1.2 遙感技術(shù)的特點(diǎn)和作用

遙感技術(shù)的特點(diǎn)如下：監(jiān)測(cè)速度快、范圍廣、能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、投入成本低、回報(bào)高、無需現(xiàn)場(chǎng)采集樣本、可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)方法無法監(jiān)測(cè)到的污染源；其較為明顯的作用是可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行跟蹤測(cè)量，并且能夠快速獲取與污染有關(guān)的全方面信息，如污染源位置、污染范圍、污染物分布及擴(kuò)散情況、大氣生態(tài)效應(yīng)等等。

1.3 遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍

目前，遙感技術(shù)已在我國(guó)諸多領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，具體包括：農(nóng)林牧漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)；地質(zhì)、地理、水文、氣象、海洋等環(huán)境監(jiān)測(cè)；城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源勘探、軍事偵察、土地資源管理等等。現(xiàn)階段，隨著科技水平的發(fā)展速度不斷加快，促進(jìn)了遙感技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)目前能夠測(cè)出水中大部分微量元素的實(shí)際含量，如葉綠素、水溫、泥沙含量以及水色等等，而且其還可以測(cè)量出大氣的溫度、濕度以及各種有害氣體的濃度和分布情況，在固體污染物的測(cè)量方面也有一定的作用。

2 遙感技術(shù)在水環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用

由于遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的范圍較廣，從而使其在水體擴(kuò)散時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染物的擴(kuò)散方向、排放源、影響范圍及程度，以便盡快找到污染源。遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)有主要有以下幾點(diǎn)：

2.1 海洋監(jiān)測(cè)

海洋面積約占地球表面的71%，其余29%是陸地面積，這使得海洋成為了地球環(huán)境的重要組成部分，為了防止海洋環(huán)境污染和破壞，必須加大對(duì)其的監(jiān)測(cè)力度。由于海洋中的各種人力資源，在海洋資源開發(fā)利用過程中，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞，水體污染日益加劇，造成環(huán)境質(zhì)量下降。遙感技術(shù)在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，主要是基于反射光譜特征，由于上面的空間沒有任何障礙，和RS技術(shù)監(jiān)測(cè)大景觀，在大范圍的海水?dāng)U散監(jiān)測(cè)，還可以測(cè)量的污染物排放的原因。為海洋環(huán)境治理提供充足的依據(jù)。

此外，海洋石油開采過程中石油資源極為豐富，必然會(huì)引起水污染，隨著遙感技術(shù)的幫助下可以用來研究和分析海水中的石油污染狀況，準(zhǔn)確地確定范圍，同時(shí)石油污染的地區(qū)，而且估計(jì)油含量在水污染區(qū)。水和油在光譜特性上有非常明顯的差異，因此，可以在一定的油、水光譜區(qū)內(nèi)分離，可以用微波輻射法監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中的石油污染。

2.2 城市污水監(jiān)測(cè)

城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有大量有機(jī)物，它們分解時(shí)耗去大量氧氣，使污水發(fā)黑發(fā)臭，當(dāng)有機(jī)物嚴(yán)重污染時(shí)呈漆黑色，使水體的反射率顯著降低，在黑白像片上呈灰黑或黑色色調(diào)的條帶.使用紅外傳感器，能根據(jù)水中含有的染料、氫氧化合物、酸類等物質(zhì)的紅外輻射光譜弄清楚水污染的狀況.水體污染狀況在彩紅外像片上有很好的顯示，不僅可以直接觀察到污染物運(yùn)移的情況，而且憑借水中泥沙懸浮物和浮游植物作為判讀指示物，可追蹤出污染源。

2.3 廢水污染和水體熱污染調(diào)查

廢水由于水色與懸浮物性狀千差萬別，特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣。廢水污染一般用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有的根據(jù)溫度的差異也可用熱紅外方法測(cè)定.熱污染使用紅外傳感器，能根據(jù)熱效應(yīng)的差異有效地探測(cè)出熱污染排放源，熱紅外掃描圖像主要反映目標(biāo)的信息，無論白天、黑夜，在熱紅外像片上排熱水口的位置、排放熱水的分布范圍和擴(kuò)散狀態(tài)都十分明顯，水溫的差異在像片上也能識(shí)別出來.利用光學(xué)技術(shù)或計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割，根據(jù)少量同步實(shí)測(cè)水溫，可正確地繪出水體的等溫線。因此熱紅外圖像能基本上反映熱污染區(qū)溫度的特征，達(dá)到定量解譯的目的。

3 遙感技術(shù)在大氣檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 有害氣體監(jiān)測(cè)

對(duì)于由自然或人為條件下產(chǎn)生的二氧化硫及氟化物等有害氣體，可采用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通常情況下，當(dāng)植被受到一定程度的污染后，其對(duì)于紅外線的反射能力會(huì)有所降低，加之紋理、顏色等外在特征也會(huì)異于正常狀態(tài)下的植被，所以可利用植被這一特點(diǎn)，對(duì)污染情況進(jìn)行間接分析。

3.2 臭氧層監(jiān)測(cè)

遙感用于臭氧監(jiān)測(cè)時(shí)，主要是通過測(cè)量臭氧對(duì)熱紅外輻射量的吸收，進(jìn)而分析臭氧含量的。但遙感技術(shù)用于有害氣體監(jiān)測(cè)仍是通過間接解譯敏感植物受影響狀況。對(duì)災(zāi)害性的大氣問題的監(jiān)測(cè)主要是包括沙塵暴、酸沉降、有毒有害氣體泄漏等問題的監(jiān)測(cè)，嚴(yán)重危害環(huán)境質(zhì)量，屬嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。許多傳感器的特定數(shù)據(jù)對(duì)其便有較好的觀測(cè)效果，如美國(guó)NOAA的高級(jí)甚高分辨率輻射計(jì)，便可對(duì)氣候監(jiān)測(cè)、厄爾尼諾現(xiàn)象等許多環(huán)境災(zāi)害進(jìn)行描述性監(jiān)測(cè)。總體來說，現(xiàn)如今經(jīng)過幾十年的發(fā)展，遙感技術(shù)應(yīng)用于大氣監(jiān)測(cè)發(fā)展迅速。

3.3 城市熱島效應(yīng)監(jiān)測(cè)

城市熱島效應(yīng)是城市內(nèi)聚集著大量的人口，呼吸、取暖、自身的熱量等在一定范圍內(nèi)聚集，導(dǎo)致局部地區(qū)的氣溫高出周圍地區(qū)。城市熱島也是大氣熱污染現(xiàn)象，是城市化發(fā)展的必然趨勢(shì)。在大氣遙感監(jiān)測(cè)中可以利用熱紅外遙感測(cè)定地物的溫度，根據(jù)熱效應(yīng)的差異，有效地探測(cè)出熱源。利用大氣遙感監(jiān)測(cè)對(duì)熱圖像作等量的分割，正確繪制出區(qū)域正常情況下的等溫線，若是在之后的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)等溫線出現(xiàn)變化，便說明此處必然有影響溫度變化的因素。因此，大氣遙感監(jiān)測(cè)可以準(zhǔn)確分析城市熱島的時(shí)空分布特征、強(qiáng)度等。

4 結(jié)束語

環(huán)境問題與人類發(fā)展息息相關(guān)，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處是社會(huì)發(fā)展的必然要求。環(huán)境問題種類多樣，大氣污染、水污染等都可以通過遙感技術(shù)得到一定程度的治理，遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)力量，遙感技術(shù)應(yīng)該不斷發(fā)展自身，為制定科學(xué)準(zhǔn)確的政策提供更加有理有據(jù)的支持。

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