中國環境遙感監測技術進展及若干前沿問題

劉勇

摘要：近20年來，我國的環境遙感監測技術工作逐漸成為國家環境保護的主戰場，中國環境遙感監測從無到有，從弱到強，成為國家環境管理決策不可或缺的重要技術手段，具有重要的支撐作用。鑒于建立最嚴格的環境保護制度、科學治污、精準治污和依法治污的新形勢和新要求，中國的遙感環境監測面臨著前所未有的機遇和挑戰。借助遙感技術進行環境監測，可以更客觀地反映環境發生的變化，并利用監測數據為相關部門提供解決環境問題的指導意見或方法。

關鍵詞：生態環境遙感監測;高性能環境衛星;大數據

隨著我國環境保護事業的快速發展，新時期的污染防治、環境保護和生態保護監測、環境績效和生態績效評價、環境和生態風險預警等對環境遙感監測技術的應用提出了越來越嚴格的要求，以土壤采樣為主的傳統環境遙感監測技術已不能滿足環境遙感監測技術的要求。盡管遠程環境遙感監測技術使準確記錄環境變化和提供環境變化原因的信息成為可能，從而使相關技術人員和環保部門能夠保護環境并采取適當的保護措施，但環境遙感監測技術仍然存在一些問題。

1環境遙感監測技術的現狀

中國的環境監測起步很晚，遠遠落后于發達國家，雖然已經引入了一些監測，但監測的技術和環節已經發展起來，但還不完善。對現有環境模型的監測會產生分析報告，為主管部門的環境管理提供必要的信息支持。在環境監測技術方面，不同的監測技術已經形成了各自的監測系統。另一個原因是，環境監測在儀器質量方面也有很大的改進。

1.1水環境監測

這種監測技術主要以地理信息系統為信息平臺，然后對水流、水體變化、沉積物和其他各種材料進行監測和分析。遙感技術的使用使監測更加有效，并改善了對氮含量和pH值等更詳細方面的監測。中國內陸水域受到浮游植物、懸浮物和有色可溶性有機物等有色水生元素的綜合影響，水的光學特性復雜，在空間和時間上高度異質，因此很難將國際公認的遙感反演算法應用于清潔海水。在過去的20年里，環境保護部環境衛星應用中心與南京大學和中國科學院空間創新研究所合作，持續開展研究和技術開發活動，系統地開發關鍵遙感技術。葉綠素a、懸浮物、透明度、水華、黃塵、營養狀況指標、污水異味、碳氫化合物污染、面源污染和飲用水安全等，并開發了基于國家衛星和其他多源遙感數據的遙感系統。基于國家衛星多源遙感數據的遙感技術和水文監測系統的開發。該系統將以國家衛星和其他遙感來源的多源遙感數據為基礎。該系統旨在解決衛星和地球觀測數據之間的空間不匹配問題，用于水生環境的遙感。為了同化遙感數據，開發了一個連續的地球觀測系統，即流體力學模型。

1.2大氣污染監測

目的是利用紅外、微波、激光、聲學和計算機電子方法了解大氣信號產生和傳播的機制和物理規律，提取不同大氣狀態下的大氣信號特性，并獲得大氣遙感的定量方程。描述大氣信號的物理特性與大氣濃度、運動和氣象特征的空間分布之間的關系，最后發展一種基于大氣信號的物理特性獲取大氣信息的理論和方法。從大氣信號的物理特性中提取大氣信息的理論和方法。大氣成分對不同波長的電磁波的吸收使得這些成分的水含量可以在遠處被檢測到。空氣污染監測主要包括在不同地點對空氣污染物進行采樣，隨后利用遙感技術分析空氣中的污染物，從而分析其擴散特性，以及監測和分析污染物的擴散情況、擴散條件和暴露范圍。以便及時為進一步處理空氣污染提供必要的數據和信息，及時編制空氣污染治理方案，并采取有效措施防止和控制擴散，盡量減少空氣污染對人類健康和環境的損害。

2.環境遙感監測技術存在的問題

利用環境遙感監測技術進行環境監測可以提高環境監測的質量，及時提供環境中各種污染物的含量信息，這對解決問題和應急計劃非常重要。然而，在環境監測領域有效應用環境遙感監測技術方面仍然存在一些困難，特別是在以下問題上。

2.1監測結果很難全面反映環境質量

環境監測過程中的技術限制使得監測結果難以充分考慮環境質量，這個問題的出現有幾個方面。首先，許多監測機構沒有充分分析和處理環境監測結果，因為它們處理監測數據、分析監測標準和比較監測管理方法的方法很簡單。然而，由于缺乏對使用監測數據價值的全面分析和驗證，無法提供環境質量的完整情況。第二，環境監測指標不夠詳細。區域之間的環境條件存在差異，應該反映在監測中，但由于監測服務沒有考慮到這些，監測數據并不明確。第三，有一個問題，即應該以何種頻率進行環境監測。由于資源、設備和技術有限，環境監測的頻率往往很低，不能反映環境的真實狀況，也不能為環境政策決定提供技術支持。

2.2應急監測技術的發展不足

環境監測需要使用現代技術來提高監測的質量。然而，在今天，應急監測技術并不發達，在環境災害的快速動態監測方面還存在明顯的缺陷，應急監測設備和工具也相對不發達，這意味著很多應急監測數據無法進行定量分析。

2.3環境遙感監測技術缺乏配套的硬件設施

為了更好地發揮遠程環境監測技術的作用，需要配套的硬件工具，但目前硬件工具相對不發達，不足以滿足監測活動的需要，這就產生了一系列問題，無法及時解決。此外，環境監測點的監測設備長期得不到科學地維護，導致設備經常出現問題，這也影響了環境監測的效果。

3.環境遙感監測技術問題的解決對策

3.1完善監測機制

及時控制和管理只是在控制技術管理機制上存在缺陷，需要改進，如：設備故障，避免因設備故障或監測過程中出現問題而導致監測數據丟失，記錄不準確將導致缺乏指導，同時出現復雜的問題和不必要的事故監測項目，設備因此提供有誤的監測報告結果。完善監測機制，設備監測必須在相對合適的地點進行，以便準確分析監測環境。因此，必須不斷改進監測方法，以提高監測數據的準確性。

3.2改善監控設備的監測質量

現代監測設備要適合現代監測技術，適合監測技術，這樣才能提供更可靠的監測數據。此外，加強對國外現代技術的研究和開發，有利于中國的環境監測，提高環境監測的質量。

結束語

綜述所述，在有關部門的重視下，經過多方的努力，中國首次建立了環境監測遙感技術體系，并形成了實際應用的能力。同時，加強遙感機理研究，提高遙感精度和效率，推動中國遙感與人工智能、“大數據”等新技術的融合。這將為環境遙感帶來基于“大數據”的新場景和新產品，推動環境遙感向智能測量、智能預警、智能決策和智能服務發展。在今天這個日益文明的世界里，環境保護的概念正變得越來越有意義。只有強調監測的重要性，才能提供高質量的監測數據，從而提高監測的質量，為環境保護提供充分的方法。

參考文獻

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