遙感技術在環境監測中的有效應用

王琳 原凌飛

摘 要：環境監測是一種十分重要的保護生態環境的手段，尤其是對于城鄉污水處理與廢棄物防污染監控領域，社會效益明顯。與此同時，技術層面的保障性建設也凸顯的很關鍵。鑒于此，本文分析利用遙感技術輔助服務城市環境監測，以某城鎮污水處理與監測系統的構建為例，簡要探討歸納遙感技術與環境監測的有效契合。

關鍵詞：環境監測；遙感技術；污水處理

1 遙感技術原理

關于遙感技術，它目前被廣泛當作為一種探測技術。具體來看，遙感技術的發展及其在社會各領域的應用，距今已經有半個世紀的歷程。它最早興起于上世紀六十年代。關于遙感技術的工作原理，其主要是依仗電磁相關理論，經對各式各樣的探測儀器的應用銜入，來實現應用設備本身接收記錄遠端目標輻射的電磁波信息。在早期常使用到的一些儀器設備，包括電子學探測儀器、電子學探測儀器光學探測儀器等。

與傳統的單一航拍或者人工模式相比，遙感技術應用下的技術優勢如下：對接收到的電磁波信息，依照設定的程序與要求標準，對應加工處理，完成成像。

經過半個世紀的發展與技術改進，遙感技術的應用范圍越來越廣泛。除了早期的繪圖之外，目前被應用于城市建設、生活管理、企業生產的方方面面。對不同的環境、地物等，均可展開探測和識別。借助于外來電磁波反射特征，將各類事物直接確立形態。

2 遙感技術在環境監測領域中的應用

2.1 水體環境監測

關于遙感技術的技術優勢和工作原理，上文中簡要了解過了。具體來講，不同物質有著不同的發射光譜。以城市水體監測為例，如果是純凈水源，那么其反射光譜基本呈現為暗色。同理，其他不同質量的水體，其反射光譜也不盡相同。借助于光譜特征的劃分，根據水色指標來判斷水體的污染源。借助于多種圖像技術，來更加直觀的反應出水色指標的差異性。包括不同水體環境下的懸浮污染物等。以其中常使用的熱紅外遙感技術為例，其不但能以水體形態、物質構成以描述成不同的光譜、色差，同時也能夠直接分辨出水體溫度。所以，該技術目標被廣泛應用于石油和海水的區分領域。當然，對于其他關聯領域，同樣應用比較廣泛。

2.2 大氣環境監測

與水體環境檢測有所不同，對于大氣環境檢測，一般多為間接監測。關于其中的原因，即影響大氣環境的因子主要是氣溶膠、有機氣體等。相對而言，對于這類事物的監測，實際上無需遙感手段來識別分析。通常都是利用氣象衛星監測大氣溫度的分布以及水蒸氣的垂直分布特征，來予以區分。在此情形下，包括大氣中的水蒸氣、二氧化碳、臭氧、甲烷等，成分特征明顯。借助各自固有也有彼此不同的光譜輻射和吸收波長，更加清晰的分辨和推算。

2.3 工程建設環境監測

遙感技術在大規模工程建設中的環境檢測，遵從的是環境影響評價。早期由于技術層面上的缺陷，以及設備產品本身的技術性不足等，使得無法實現全過程全項目監測。如今不同，技術的革新加速著環境影響評價體系的完善，逐漸開始要求對大規模工程項目全過程監測。在實際應用中，通常包括前期區域穩定性評價、周邊地質環境勘察、工程線路與選址等。通過遙感技術的引入和使用，確保各項前期準備工作的保障性以及客觀性。更為可取的是，對于工程項目完成后的效益評價與環境分析，同樣簡單、有效。所以，該項技術在工程建設環境監測領域，被廣泛應用于各類水利工程、核電站、石油開發等領域。

3 實例分析遙感技術與環境監測—— 城鎮污水處理

如上圖所示，在整個監測體系建構中，首先的就是選取監測指標。對于監測指標的選取，一般包含動態指標和靜態指標。當然，無論是靜態指標還是動態指標，均是通過信息處理系統來自行收集。遙感監測的原理，主要是建立在高分遙感數據的特征識別與計算。通過此，將靜態指標和動態指標識別選取。以靜態指標為例，它包括此次城鎮污水處理的系統設計名稱、地點、規模、計劃等。

如上，具體來看：

第一，獲取數據。屬于遙感監測的前端設計，也是基礎條件需要。根據污水處理工程項目的數據輸入與指標設定，來將監測的需求點提取出來，即明確監測的目的。在系統運行后，采集所需的高分遙感數據，以及該污水處理廠的分布圖、所處地形圖等，這些均屬于輔助數據。通過此，先行建立成空間信息基礎數據庫。

第二，數據預處理。具體來看，數據預處理這一環節，旨在對不同來源、不同時相高分遙感數據進行統一化、標準化處理。比如常見的一些技術應用，包括有幾何校正、大氣校正、全色和多光譜數據融合等。

第三，變化檢測。在實際操作上，可采用自動的模式，也可選用人工的模式。總之，均是智能系統為基準點。提取變化信息。

第四，特征提取與對象識別。隨著前端階段各類信息分類處理成功之后，即可全面獲取到該污水處理設施等數據。

第五，產品生成。提前將預期設定的結果，與本系統功能的業務數據關聯對比。然后結合污水處理廠以及其他機構、部門業務管理需求，生成城鎮污水處理建設過程監管專題產品。

第六，數據的核查。該數據的核查，主要是由污水處理廠的上級部門或者其他監管部門來核查。借助于一體化的監控平臺，污水處理廠獲取到的各類數據，以及各階段的預期成果，均可同步傳輸給上級部門。

第七，結果反饋。結合污水處理與監測結果，對于各環節出現的問題，相關部門需要現場核查，并責令有關單位、企業整改。后期根據整改的結果，將實際情況再次反饋到上級部門。

第八，成果存檔。存檔的目的在于后期的審核，并且本身也屬于日常業務系統信息。

參考文獻：

[1]謝濤，劉銳，胡秋紅，等.基于無人機遙感技術的環境監測研究進展[J].環境科技，2013，26（4）：55-60.

[2]胡鳳偉.遙感技術在環境監測中的應用和發展前景[J].城市地理，2017（2）.