淺談遙感監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境保護(hù)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(hù)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(hù)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(hù)；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(jìn)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(dú)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(jìn)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(diǎn)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(qiáng)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(jìn)行檢測，也可以使用熱紅外法根據(jù)溫差進(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(fèi)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)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(hù)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(hù),2005(4):23-27.