衛星遙感技術在環境保護中的應用分析

王冠珠，傅俏燕，喬志遠

（中國資源衛星應用中心，北京 100094）

1 引言

在當前的發展形勢下，各類先進技術不斷出現在人們的視野之中，衛星遙感技術便是其中之一。衛星遙感技術的發展為環境問題的解決提供了一個良好途徑，衛星遙感技術對于各類環境問題的監測做出了重要貢獻，對生態保護有著重要的輔助作用，同時也有利于經濟的高水平發展。

2 衛星遙感技術在環境保護中的應用現狀

2.1 遙感衛星資源利用不充分

隨著國產衛星數量的增加和質量的提升，衛星監測結果對環保需求的滿足程度不斷提升。以往專門用于環境監測的環境小衛星星座空間分辨率差，重訪周期長，地物紋理特征不明顯，因此對重點區域地物的識別能力較差，更不能滿足環境應急監測的相關需求，導致對生態環境的各種監測效果不佳，很難監測到有效信息。如今，隨著高分系列衛星的發射和運行，配合資源系列衛星，無論在空間分辨率、光譜分辨率等方面都有了很大提升。多衛星聯合觀測后，對重點區域的觀測能力大大提升；多種載荷的運行，極大提升了極端天氣下的監測效果。在衛星資源大幅度改善的情況下，如何做好環境監測規劃，利用好現有資源才是我們更應該關注和解決的問題。

2.2 針對環保的衛星數據處理系統較為滯后

衛星數據獲取能力提升，數據量增大，但是針對環保行業的專業處理系統仍有許多不足之處，未能有效利用衛星資源，在一定程度上造成了資源浪費。僅僅通過衛星遙感資源，是不能實現對環境的實時監測的。目前缺乏統一的業務管理系統，結合衛星遙感和其他多種手段獲取的監測數據，共同處理，同時缺乏處理多形式數據的能力，也很難從多載荷數據中提取有效的信息，形成對環境的實時監測。

2.3 利用衛星遙感技術監測環境與發達國家尚有差距

雖然我國衛星遙感技術的飛速發展，其在環境保護方面的應用也越來越多，但是這一技術的發展程度與發達國家相比還遠遠不夠，需要進一步發展創新。例如，在我國的環境一號衛星發射之后，在信息提取、環境監測等方面都與歐美國家的技術發展差距較大，處于發展的初級階段。因此，應在著重發展衛星遙感技術的同時，加大衛星遙感與環境保護相結合的研究力度。

3 衛星遙感技術應用對環境保護的重要意義

3.1 有利于提高大氣質量

衛星遙感技術在大氣環境保護方面也做出了很大貢獻，衛星遙感技術可以對有害氣體、臭氧層、大氣溶膠等進行監測，從而保證大氣環境的穩定。

有害氣體的監測。在目前的發展進程中，城市化發展迅速，環境污染也隨之而來，有害氣體的出現對人們的生產生活產生了巨大威脅，因此，對于有害氣體的監測十分重要，同時還可以利用有害氣體對大氣污染情況進行分析，有利于緩解環境壓力[1]。相關學者將污染氣體與周邊地區的水體、植被等信息相結合，通過衛星遙感數據進行分析，推進環境保護。

對臭氧層的監測。早在20世紀70年代末，我國就已經有相關的監測技術，即利用臭氧制圖光譜儀對臭氧層進行監測，近年來，部分學者利用激光雷達對臭氧層進行監測，并取得了良好成績。

對大氣溶膠的監測。在傳統的技術中，對大氣溶膠的變化趨勢以及具體分布等方面的監測存在明顯缺陷，而衛星遙感技術有著較高的分辨率，彌補了傳統技術的缺陷。通過傳統技術與衛星遙感技術的對比我們可以看出，傳統的遙感技術所覆蓋的范圍有限，可以用衛星遙感技術進行彌補，有效提高監測能力[2]。

3.2 有利于加強對水環境的監測

衛星遙感技術在水環境的監測方面主要包括廢水污染監測、水體熱污染監測、水體富氧化監測以及海水監測等。

廢水污染與水體熱污染監測。廢水污染以及熱污染主要來自工廠排放的廢水與熱水。這一廢水的排放會對工廠周圍的農作物或水體生物產生很大的影響。因此，應加強廢水的監測。在衛星遙感技術中，對水體熱污染的監測大多依賴紅外傳感器，在探測圖像中，熱污染的溫度分布、排放情況以及具體的流向都有十分清晰的顯示。

水體富氧化監測。水體富氧化對水環境有著很大影響，在水體富營養化的監測方面，張穗等人通過葉綠素濃度遙感解譯方法并結合葉綠素及總氮、總磷等特征提出了富營養化的評價方法。

海水監測。衛星遙感技術在海洋監測方面十分重要，衛星遙感技術可以獲取海洋的實時信息，通過分析其葉綠素濃度、海水等溫線以及海流的循環模式等一系列影響海洋生物生存的參數，獲取海洋的具體情況。另外，利用衛星遙感技術可以對海洋污染進行實時監控，并且也可應用于海洋漁業中的情報分析與應用。

3.3 有利于加強對地面污染的監測

衛星遙感技術對地面環境的監測主要包括監測地面污染、土地利用情況以及城市綠地面積等。

在對地面污染的監測中，主要會利用衛星遙感技術找出地面污染的分布地區，并針對其具體狀況制定相關的預防措施。例如，在煤炭自燃隱火的監測過程中，有關部門可以利用航空紅外掃描儀以及地面紅外測溫儀進行掃描，對地面上有特殊情況的地區進行標注，并對具體情況進行分析，做出相應的預防措施。

4 提高衛星遙感技術的相關措施

4.1 充分利用現有衛星資源

在當前的發展情況下，我國已有多顆衛星在軌運行，應詳細分析環境監測需求，做好規劃，完善現有監測制度，充分利用現有數據資源，以滿足當前環境保護的相關需求。一方面，利用好存檔的歷史數據，分析存在問題；另一方面，及時獲取重點區域的遙感數據，分析當前環境問題，及時發現環境變化情況，分析問題，實現對各類環境問題的監測。

4.2 提高衛星的環境遙感技術

在未來的發展過程中，應不斷加強對遙感技術的開發與應用，加大創新力度，對衛星業務化技術進行研究[3]。在研究過程中，應結合如今的發展形勢以及環境管理需求進行創新。例如，開展污染物的遙感信息提取，對大氣監測、水環境監測以及地表監測實現業務化的處理，建立規范的衛星遙感監測體系。同時，還要研究衛星遙感技術的技術標準體系，奠定系統的環境遙感物理學基礎，提高技術的應用性。

4.3 加強應用系統的建設

如今的環境監測系統較為滯后，要實現衛星遙感技術的進一步發展就需要不斷進行創新，將當前的環境監測系統與信息網絡技術相融合，充分發揮遙感技術的作用，具體如下。

對重點保護地區進行監測，緩解一些重點自然保護區的環境問題，避免其遭受破壞；完善地面的監控網絡，使得城市環境的監測與衛星遙感技術相聯系；建立區域式的生態監測網絡，對生態質量進行實時監測，保證環境的監控效果；最后還可以在當前的環境監測網絡基礎上實現對空氣質量的監測，降低空氣污染指數，提高人們的生活質量。

5 結語

當前的衛星遙感技術在環境監測保護的過程中作用十分明顯，但是我國的環境污染問題仍然十分嚴峻，需要對其進行改革創新，從而增強其使用效果。伴隨著科學技術的進一步發展，在未來的發展過程中，環境監測技術也將不斷創新發展，實現全方位的環境監測，為環境保護措施的具體實施提供信息支撐。