遙感技術在生態環境監測中的應用

福建省廈門環境監測中心站 陳向進

在生態環境的監測與管理，遙感技術在生態環境監測中能夠發揮非常重要的作用。遙感技術以衛星、航空遙感技術為基礎，能夠對環境進行動態化地監測，對環境質量進行監督，從而避免生態環境污染加重。本文首先針對遙感技術進行了概述，并分析了遙感技術在生態環境監測中應用的優越性，最后探討遙感技術在生態環境監測中的具體應用及其應用流程。

在環境污染控制與治理中，環境監測的重要性是不言而喻的。自遙感技術在生態環境監測中被應用之后，傳統監測方式得到改進，可以對時間與空間進行轉移。最終可以使監測質量得到提高，而且工作效率也提升很多。在目前的發展大環境下，遙感技術的應用越來越廣泛。

1 遙感技術

無人機技術的應用，可以針對生態環境景象和信息環境的景象進行信息采集。然后，通過針對影像進行處理，可以直觀展現生態地表的景觀動態與變化規律。與此同時，可以收集生態景觀變化、地勢變化以及自然資源受損等信息。通過分析其變化規律，了解所在片區生態環境的特征和變化規律。根據目前我國遙感技術的研究現狀可知，通過遙感技術，不僅能夠針對土地和水環境數據進行采集，而且還可以采集大氣環境中的精準數據信息。在傳統的生態環境保護數據信息采集中，因為信息不夠準確、定位差等問題限制了其發展。隨著生態環境的改變，如果還是使用傳統的生態信息數據采集模式，那么就很難適應現在的生態環境發展實際需求。借助遙感技術獲取高清的圖像，更有利于地圖外業分析調查工作的開展。

2 遙感技術應用于生態環境監測中的優越性分析

遙感技術是一種探測技術，它的綜合性要求較高。在實際應用中，可以看到，它的主要優勢是檢測的范圍較大、工作效率較高、技術先進、工作方式手段較多等。

2.1 相較于傳統方式，其感測的范圍較大

生態環境的監測所涉及的范圍較廣，如果需要感測范圍大，并且綜合性強，那么遙感技術就適合這種場合。遙感技術的主要原理是借助飛機或者是衛星進行一些航空相片或衛星圖像的拍攝。這種拍攝方式所觀察到的視域范圍是人為觀察所不能實現的。不僅如此，該技術還可以針對宏觀環境進行研究，從而使環境監測工作具有立體化建設的導向，使環境監測的范圍更廣，立體性更強。

2.2 獲取的信息量較廣，工作效率較高

遙感技術獲取的信息量較廣，而且其工作效率比較高。跟傳統的監測方式不同的是，該技術使用了先進的飛行工具，掌握的環境圖像和數據資料更全面，能夠大大促進環境進程工作的工作效率的提升。與此同時，該技術可以借助電子光學儀器或者是計算機進行圖像和數據信息的傳道和接收，使監測工作實現現代化。鑒于此，可以為以后的環境數據模型構建打下更好的基礎。

2.3 技術先進，工作方式手段較多，具有動態性

在當今時代，我國的生態環境處于動態變化之中，通過遙感技術，就可以針對這種動態變化進行及時監測。通過遙感技術，不僅僅可以獲得可見光波段的信息，還可以有效的獲得紫外、紅外等波段的信息。除此之外，其工作方式手段也較多，甚至可以通過掃描方式來獲取環境進行。最后，其更新數據和圖像信息的速度很快，能夠動態把握環境的改變。

3 遙感技術在生態環境監測中的具體應用

3.1 遙感技術在水環境監測應用

在生態環境中，水環境的變化具有復雜性和隱蔽性特征。所以，就水環境生態監測而言，其要求是較高的。借助遙感設備，依托遙感技術的支持，可以掌握水環境生態監測數據的真實和全面數據信息，從而了解真實的水環境狀態，為以后的水環境保護做好前期監測工作。比如，當水體出現色度上升、濁度上升的時候，在遙感設備的監測下，可以監測到水體植物和動物的生存狀況，以及針對水體中的溶解氧含量進行測量。擴大遙感監測范圍、紅外線光譜等方式，可以了解到水體中有機物含量，從而及時采取凈化處理措施。

遙感技術在水環境監測應用的過程中，可以使用無人機搭載多光譜成像儀等機械設備設備，針對水環境實際情況進行監測，獲得多光譜圖像數據信息。這樣，我們就可以從宏觀的視角對水環境進行監測。針對一些水域面積較小的水體，或者污染類型較為復雜的水體，使用遙感技術往往能夠起到較好的監測效果。

通過實踐可知，借助遙感技術，針對水質富營養化和水體的透明度、水體污染程度都可以進行監測，而且地表水環境監測數據比一般的監測技術要更準確。當水體被污染之后，反射光譜就會在遙感影象色調上展現出來。然后通過圖像數據進行計算得到灰度值，與正常的灰度值進行比較，可發現其差異。通過遙感衛星數據進行分析，可知水體的色彩灰度值、污染程度與水質的污染程度是可以一一對應的。因為如果水質污染越嚴重，那么水體顏色越暗。然后利用遙感成像數據灰度值、水質監測結果，可以構建回歸分析評析模型分析評析模型。這樣，我們就可以分析水體的污染情況。

3.2 遙感技術在大氣環境監測應用

在大氣環境監測中，可以針對多種吸收光譜的氣體成分進行監測，比如二氧化碳、甲烷、臭氧、二噁英等氣體等。然后，工作人員根據不同的吸收光譜的特征，進行針對性地監測，根據其擴散情況，發現污染物來源，從而方便后續的大氣污染治理。在大氣環境監測中，污染物的監測工作是非常關鍵的。了解太陽光譜的被吸收情況，從而明確大氣污染物的含量，使工作人員能夠更快地找到大氣污染物的來源，幫助后續對大氣污染進行治理。

通過針對大氣環境進行監測，不僅可以對大氣中的溫濕度、粒子濃度進行監測，還可以針對臭氧和二氧化氮等氣體的指標氧化氮等氣體的指標進行監測。采集的樣本通過實驗室分析進一步進行分析與研究。遙感技術在大氣環境監測應用實踐表明，該技術能夠突破傳統技術的缺陷，因為其視野更為開闊。借助遙感衛星技術，可以使大氣環境解析成像，明確污染程度和污染物擴散范圍。在此基礎上建立遙感影像立遙感影像，以此來有效量化和評價污染情況。

3.3 遙感技術在土地環境監測應用

土地生態環境的監測如果僅僅是通過直接得到數據，往往會導致數據不夠準確或全面。為了解決此弊端，可以針對地表的植被的生長情況、覆蓋率大小和開墾情況等多方面的數據進行分析，從而更為準確地了解生態環境的質量情況。在鄉鎮地區，使用遙感技術的效率要更高一些。因為在城區，人工建筑和道路對土壤的影響較大，所以分析和評估土地的生態環境要更為復雜一些。通過遙感技術，如果發現某地區的植被量下降幅度很大，開墾速度也增加，那么就需要考慮人為破壞的情況，從而方便后續的土壤治理工作的開展。

4 遙感技術在生態環境監測中的應用流程

遙感技術在生態環境監測中的應用流程。主要流程包括以下三個方面。

4.1 監測數據的預處理

在生態環境監測工作的所有流程中，第一步就是要針對監測數據進行預處理，這一步是關系到后續數據分析以及制圖表工作流程的重要步驟。在預處理中，首先是針對數據規格和格式進行統一化。這樣，可以使數據與數據之間可以進行對比，統一化的數據才能使后續的數據處理效率更高。第二步，針對監測數據進一步歸一化。通過針對監測數據歸類整理之后，然后通過計算機數據處理，得到二維圖和線性分析表。第三步是做好監測數據的校正。根據已有的地形圖和衛星圖數據，對采集的生態環境監測數據進行一些必要的校正，從而使監測數據出錯的概率減小，提高數據分析質量。

4.2 監測數據的動態處理

由于現實中的生態環境是動態變化的，所有監測到的數據也必定會處于動態變化狀態。所以，就環境監測數據工作人員而言，必須針對數據做動態處理。常見的方法是元二分法，通過該方法，可以對數據的變動趨勢進行分析，從而采取針對性治理措施。比如，針對某區域的植被覆蓋率進行監測，在不考慮人為干預的前提下，發現植被覆蓋率數據異常。此時，就需要查明植被覆蓋率數據出現異常的原因。比如，如果出現植物大面積枯萎形成裸土，要分析是不是病蟲害的原因。

4.3 綜合評價監測數據

由上文可知，遙感技術、遙感設備得到的監測數據是比較多的，所以工作人員需要在對數據進行預處理和動態處理之后，進一步對數據進行綜合評價。具體評價參考因素包括已有的水環境、大氣環境、土地環境等數據。這樣，可以提高污染治理的質量，提高環境污染治理的效率。

隨著社會經濟的發展，工廠數量的增加，汽車保有量的逐年增長，生態環境也在逐年發生改變。為了做好生態環境的監測工作，有必要應用包括遙感技術在內的先進的監測技術提高水體環境、大氣環境和土地環境等生態環境監測的質量和效率。