淺談遙感監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用

李躍林

（梅州市梅江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 廣東梅州 514021）

淺談遙感監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用

李躍林

（梅州市梅江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 廣東梅州 514021）

本文主要介紹了遙感監(jiān)測技術(shù)在水體污染遙感監(jiān)測以及土壤污染遙感監(jiān)測等方面的技術(shù)發(fā)展以及主要應(yīng)用情況，同時也對遙感監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境保護的發(fā)展中做出了簡要的展望以及概述。

遙感監(jiān)測技術(shù)；環(huán)境保護；應(yīng)用

1 遙感監(jiān)測技術(shù)的概述

遙感監(jiān)測技術(shù)（remote sensing monitoring）是基于空間技術(shù)，現(xiàn)代物理學(xué)和數(shù)學(xué)方法基礎(chǔ)上建立和發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，其作為一種實用和先進的檢測技術(shù)，及時快速的提供了更多種類的測量數(shù)據(jù)方法，實現(xiàn)對地監(jiān)測的新階段。

根據(jù)專業(yè)領(lǐng)域的劃分，遙感平臺在根據(jù)監(jiān)測高度的不同可以分為三種類型：航空遙感，航天遙感和地面遙感。根據(jù)電磁波中使用的光譜段，微波遙感和反射紅外遙感是其主要的類型。大部分的遙感都是采取的直接從地面上的高空監(jiān)視事物，這種方式，可以充分利用時空和頻譜方面的獨特優(yōu)勢，避免大量信息由于地面限制條件的而產(chǎn)生遺漏或錯誤。遙感監(jiān)測技術(shù)和全球定位系統(tǒng)（GPRS）與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合統(tǒng)稱為“3S”綜合監(jiān)測系統(tǒng)，除常規(guī)監(jiān)測分析系統(tǒng)外，還加大了重大災(zāi)害事件的快速評估綜合能力，形成了時間和空間整合的完整監(jiān)控技術(shù)體系。

2 遙感監(jiān)測技術(shù)在水體污染以及土壤污染的綜合應(yīng)用解析

遙感監(jiān)測技術(shù)在水體污染以及土壤污染的綜合應(yīng)用上，可以利用地面、航空、航天等遙感平臺對河流、湖泊以及水庫進行監(jiān)測，診斷水體的狀況變化，從而實現(xiàn)快速確定水污染的分布狀況。常見的水污染探測儀器包括紅外掃描儀以及微波系統(tǒng)等。監(jiān)測對象主要是水中懸浮物以及污水排放。而植被的反演，土壤監(jiān)測，是遙感監(jiān)測技術(shù)中土壤污染研究方式主要的兩個方面。土壤重金屬含量可以由植被光譜數(shù)據(jù)檢索，從而間接的去評估重金屬污染程度。另外，可以通過重金屬對土壤的波特特征和評價，判定土壤光譜數(shù)據(jù)監(jiān)測重金屬的含量和特征。

3 遙感監(jiān)測技術(shù)在水污染監(jiān)測的應(yīng)用。

3.1 水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象

一般來說，當(dāng)水體富營養(yǎng)化發(fā)生時，由于“陡坡效應(yīng)”，即浮游植物葉綠素對紅外光具有明顯的反應(yīng)，水中植物和水分的光譜特征都在紫外或紅棕色的譜段上更加明顯。遙感監(jiān)測技術(shù)中可以選擇針對長江口特點的葉綠素濃度遙感破譯方法，選擇總磷，總氮，葉綠素相關(guān)的技術(shù)特征，獲得適合長江河口特征的富營養(yǎng)化評價結(jié)果。

3.2 水體熱污染以及廢水污染

由于廢水和懸浮物在水色和性狀上存在較大差異，因此反射峰的位置和強度在特征曲線上會出現(xiàn)較大的差別。我們可以通過多光譜合成圖像對廢水污染進行檢測，也可以使用熱紅外法根據(jù)溫差進行測量。大多數(shù)熱污染是由工廠排放的廢水造成的，不僅不利于作物的生長，也威脅著水中的生物的安全。熱紅外傳感器可以輕松監(jiān)控?zé)嵛廴境潭?。利用多光譜合成圖像可以顯示熱污染的流動方向，排放強度以及溫度分布等情況。

4 遙感監(jiān)測技術(shù)在土壤污染的應(yīng)用情況解析

4.1 地面污染監(jiān)測

遙感技術(shù)的應(yīng)用不僅可以預(yù)防地面污染，還可以檢測到在煤炭污染區(qū)中的地面污染分布，對其進行圈定或預(yù)防?，F(xiàn)在已經(jīng)有了遙感技術(shù)在煤炭自燃隱火監(jiān)測中的先例。煤的自燃不僅浪費了大量的煤，還造成了大面積的空氣污染，水質(zhì)污染等。而紅外線掃描儀和紅外線溫度計就針對這種污染類型工作，從隱藏區(qū)域的微妙差異的表面溫度對污染區(qū)進行圈定，并分析了蔓延的規(guī)律以及方向，為解決煤炭隱患提供新的經(jīng)驗和方法。

4.2 遙感監(jiān)測技術(shù)在土壤污染監(jiān)測中的應(yīng)用

有機物污染和重金屬污染是土壤污染最重要的兩個方面。農(nóng)藥和化肥的濫用極有可能造成的農(nóng)田污染叫做有機物污染，而重金屬污染則集中在由于工業(yè)廢水灌溉和工業(yè)垃圾的排放所造成的污染環(huán)節(jié)上。土地污染指數(shù)是今天城市可持續(xù)發(fā)展程度和區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的重要參照數(shù)據(jù)，因此利用新興的技術(shù)對土壤污染的治理顯得尤為重要。通過分析和比較土壤光譜信息，分析土壤光譜信息的差異，不僅可以確定土壤污染的時空分布，也可以確定和分析土壤污染的時空分布趨勢、特征和污染水平，起到傳統(tǒng)的地面采樣分析難以發(fā)揮時空監(jiān)測的作用。

我們在利用遙感監(jiān)測技術(shù)對土壤污染進行監(jiān)測時，有以下兩種主要的方法，一是可以直接測量土壤中出的固體廢物的數(shù)量，金屬的分布情況以及難分解的重金屬影響范圍，并且分析潛在的污染物和污染程度。二是經(jīng)受污染土壤的土壤環(huán)境復(fù)雜，其生長的作物和正常種植的作物相比，具有不同的光譜表現(xiàn)?？梢岳霉庾V確定作物的土壤污染分布情況，分析污染評估的程度。由于土壤污染監(jiān)測的機制主要集中在不同的物體具有不同的反射和輻射的光譜特性上，所以當(dāng)光譜范圍越窄時，不同特征之間的區(qū)別就越有效。因此，高光譜遙感監(jiān)測就可以在土壤污染監(jiān)測中發(fā)揮最大的作用。高光譜遙感監(jiān)測將傳統(tǒng)圖像尺寸和光譜信息組合成整體，在獲取地表空間圖像的時候，也得到了每個地物的連續(xù)光譜信息。該監(jiān)測技術(shù)在土壤污染監(jiān)測中的應(yīng)用，就是利用農(nóng)作物的光譜響應(yīng)來識別土壤污染的程度。

5 感監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境保護方面的前景

遙感技術(shù)的應(yīng)用表明，未來的環(huán)境監(jiān)測觀測系統(tǒng)應(yīng)由航天，航空和陸地三方位觀測站等一系列子系統(tǒng)組成，充分發(fā)揮定性，定向和定量數(shù)據(jù)的能力技術(shù)系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢，讓全球定位系統(tǒng)可以提供更準(zhǔn)確的實時定位系統(tǒng)和地面高程模型。

[1]萬余慶,張鳳麗,閆永忠.高光譜遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].國土資源遙感,2003(3):10-14.

[2]李遠(yuǎn),王曉霞.我國農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境管理:背景及演變[J].環(huán)境保護,2005(4):23-27.