遙感技術在環境科學與工程應用中的進展

胡為

摘 要：全球經濟化帶動我國經濟發展進程加快，生態環境的問題開始逐漸凸顯出來。采用遙感技術能夠精準及時地對環境質量問題的現狀和發展趨勢進行反應，也能夠對環境進行監測、預防污染、對環境和領域進行科學的規劃。遙感技術正在逐漸被廣泛應用在我國的環境監測工作當中。

關鍵詞：遙感技術;環境科學與工程;應用發展

遙感技術對比人工監測的靈活度更高，應用成本更少，實用性強且安全風險低。遙感技術被廣泛應用在生態環境的監測以及環境的規劃保護當中，能夠對水土資源和大氣環境等實際情況進行有效掌控，對環境中存在的問題能夠有效分析和及時解決，能夠有效保障我國的生態環境，為環境科學與工程工作提供助力。

1 遙感技術的概述

1.1 概述

遙感技術最早由1972年的美國衛星運用而被人們所得知，這項技術是一種通過電磁波、紅外線、可見光等進行遠距離反射目標檢測或者檢測自身輻射來識別目標。遙感技術能夠通過感應探測等設備來對圖像進行遙感采集，利用計算機來對圖像的信息和數據進行深入分析。遙感技術的綜合性較強，能夠對圖像進行處理和分析，近幾年遙感技術被廣泛應用在環境的質量檢測方面，針對生態環境的實際情況尤其是水之源和大氣環境等問題進行有效檢測。遙感技術能最大限度確保監測數據的精準度，有效避免監測信息的失真風險。環境保護部門對遙感技術的使用需要充分結合當地的實際環境情況，遙感技術能夠對環境進行充分的保護。遙感技術作為數據監測和處理的一種方法實際上是利用電磁波的探測技術來對數據和信息進行采集，遙感技術能夠集成多項技術，如感應檢測、信息處理、信息傳輸等。對不同的土壤的對象都能夠進行測量，也可以進行全方位的地域遙感，信息更加完整也不受地域局限。雷達遙感技術的應用范圍較廣，具有能夠獲取全天候圖像以及穿透個別地物的能力，能夠對地球進行充分的觀測，是遙感技術中的前沿技術。未來的遙感技術發展重點朝著干涉雷達技術、三維成像技術、被動微博合成孔徑成像技術以及植被穿透寬帶雷達技術等方向，力求具備全天候地球觀測能力，極大程度提升對環境的動態監測水平。另外遙感技術中的熱紅外技術也在逐漸完善并且深入發展，能夠為全球氣候變化研究提供有效助力。

1.2 遙感技術的優點

1.2.1 監測范圍廣

遙感技術可以通過使用無人機來進行不同高度的空間拍攝，也可以輕松深入環境惡劣的區域進行信息的高精度捕捉。使用無人機能夠對各個范圍的環境進行有效監控，確保環境的可監控性。無人機遙感技術能夠有效減少人力物力以及資源的浪費，結合建模技術可以通過三維建模來呈現出沙漠、沼澤、草原以及森林等監測目標的實際情況，對各種地域空間進行信息的演示和分析。

1.2.2 監測效率高

遙感技術需要確保監測的效率，尤其是緊急事件發生時候的及時性十分重要，否則會導致惡劣的社會影響和極大的安全風險。衛星和無人機遙感技術能夠極大程度提升監測的效率，尤其針對重大災害的情況，遙感技術能夠第一時間獲取現場的有效信息，對災害的實際情況進行分析和判斷，制定具有針對性的應對計劃。采用遙感技術能夠及時對緊急狀況和事件進行處理，提升監測效率和處理效率，確保處理結果有效。

1.2.3 信息處理效率快

遙感技術能夠在最短時間內捕捉到目標的相關信息并對信息進行分析、處理并將不同的信息傳輸到對應的系統當中進行進一步處理。有效降低了監測工作的時間和工作量，避免人工操作而導致的誤差等情況。遙感技術能夠有效提升信息處理工作效率也能夠有效控制傳輸誤差的出現。

1.2.4 具有系統兼容性

實際監測工作當中，遙感技術也需要進行組合搭配來完成工作，這樣能夠避免數據的誤差性，提升數據的精準度和有效性，有效彌補技術中有可能出現的不足之處和漏洞。遙感技術的兼容性能夠有效提升監測工作的效率。

1.3 遙感技術的劣勢分析

雖然遙感技術有許多優勢可以提升工作的效率和質量，但在無人機的使用方面因機型較小，極容易受到空間和氣流等外在因素的影響，導致無人機的穩定性，因此在這方面還需要進行進一步的研究和改進，提升無人機遙感技術的工作效率。

2 遙感技術在環境科學與工程中的應用

2.1 水資源污染監測及治理

社會經濟的不斷發展造成水資源短缺，這也是世界各國都在關注的問題，水資源污染現象嚴重也會導致生態環境受到影響。我國地域廣闊國內湖泊與河流較多，并不適合采用人工勘測的方法，一方面難度較大，另一方面對人力物力的消耗較多。采用衛星遙感技術能夠對水資源進行光譜勘測，對水體質量進行評估。遙感技術能夠對數字源中的各種懸浮物進行含量、種類、色度、溫度、科榮有機物的類型以及具體含量進行有效檢測，遙感技術有助于對水資源的污染情況進行分析并對治理方案提供參考支持。通過遙感技術能夠對水資源的質量進行明確的檢測，避免深度、溫度、植物、動物和微生物的干擾，能夠更加深入了解水資源的污染情況，確保監測數據的精準度。

2.2 大氣環境污染監測與保護

采用無人機遙感技術對大氣污染環境進行動態監測，可對大氣中的溫度和濕度進行實時監測，也可以對大氣中的二氧化氮濃度、粒子含量以及臭氧含量進行監測，深入了解空氣污染情況。如化學工業的區域中可以采用無人機遙感技術來對大氣中的一氧化碳、一氧化氮以及二氧化硫等污染氣體進行監測，進而對污染氣體的排放方案提出參考。利用無人機遙感技術對大氣環境進行監測的過程中可以將采樣器安裝在無人機上針對大氣進行樣本收集，實驗室根據指標對樣品進行監測，對大氣污染情況進行評定。遙感無人機的檢測視野廣泛、持續性強，可以結合衛星監測來對大氣環境進行成像，通過不同顏色來顯示出大氣環境的具體污染情況和污染程度，更加詳細了解污染物的擴散范圍。遙感技術監測大氣環境污染能夠展現出立體的圖像，聯合地表的環境監測信息資料來對測定的參數進行定量，根據數據的指標來建立遙感圖片影響，對大氣的污染情況進行量化和評估，將評估結果傳輸到氣象部門，有效控制、治理和預防大氣污染等現象。

2.3 固體廢棄物監測和處置

建筑項目等工程在實施的過程中必然存在固體的廢棄物，另外也有日常生活和工作產生的固體垃圾，針對這些廢棄物也可以利用遙感技術來進行監測和處理。通過遙感技術來對監測目標進行形狀、顏色以及陰影的圖像處理，能夠更加直觀地確定固體廢棄物的分布情況，了解廢棄物的具體種類和數量。遙感技術能夠動態檢測出分辨率較高的物體，進而確定固體廢棄物的分布范圍和具體數目，能夠有效協助廢棄物的處理工作。

2.4 水土的保持

采用無人機遙感技術能夠對水土保持工作提供有效的協助，無人機安裝光譜成像儀能夠對水土流失的具體情況進行實時監測，確保水土資源能夠得到治理和保護。

2.4.1 土壤侵蝕監測

遙感技術能夠監測到土壤的侵蝕情況，衛星影像能夠采用1：100000的地形圖像和1：250000的數字化地圖進行區域分析，結合地貌、地質、土壤、植被、水文、土地使用等圖像來進行專業的遙感監測圖像處理方法，采用人機交互和地理信息空間研究技術等對土壤具體侵蝕情況的數據進行收集，對信息資料進行整理，根據勘測結果來判斷侵蝕的級別、種類、地表構成、水土保持以及植被覆蓋等區域信息。

2.4.2 水土流失監測

采用遙感技術能夠掌握水土流失的具體情況，能夠根據動態監測等形式來對各個時間段的遙感圖像信息進行整合，推算出土地的具體使用情況，結合實地勘測的結果來對數據的變動情況進行實時監測和進一步核實，重點區域可以采取具有針對性的詳細圖對比，常規區域則采用統計對比進行檢測，進而得到更加精確的水土流失信息和數據。通過處理數據分析結果來形成水土流失報表，針對具體改變趨勢來進行水土流失的預估，提前進行水土流失的處理和保護工作，降低水土流失的情況發生。

2.4.3 生態監測

采用無人機遙感技術對生態環境進行監測，建立地表管控的控制體系對信息資料進行匯總處理和分析，對生態環境的參數信息進行深入研究，詳細了解實際的森林、地質和土壤情況。環保部門利用遙感技術來對國家的自然保護區等地區的大氣環境進行監測，同時也可以支持區域環境的日常監管和環保工作的督查監管。遙感技術能夠對隱蔽性較強的環境和區域性的問題進行具有針對性的監測，能夠為環境的管理和規范提供有效的支持。同時也可以采用無人機遙感技術和人工結合的形式來對農作物的病蟲害情況進行監測，深入了解病蟲害的發病情況和分布范圍，提升生態環境監測的精準度和有效性，及時對病蟲害情況進行處理。

2.4.4 環境應急監測和突發事件處理

遙感技術的監測能力不僅能夠對環境進行日常監測還可以對環境進行應急檢測，對突發事件和較為嚴重的環境污染進行技術支持。因這些情況的現場危險度較高，采用衛星遙感技術和無人機遙感技術能夠有效確保人們的安全，并且有效提升檢測的精準度，對突發事件的具體位置進行及時定位，降低應急處理的困難度，提升救災工作的效率和質量。

結束語：綜上所述，遙感技術在不斷發展，微博、熱紅外等技術正在不斷普及和推廣。研究人員能夠同時獲取各個地區的光譜、時相、傳感器的遙感圖像和數據，遙感技術的多源數據綜合性特點能夠有效補充單元遙感圖像數據的不足之處，多源數據的融合能夠為更多領域提供遙感技術的支持。遙感技術能夠不受臺風、洪水等情況的限制，未來的研究方向朝著雷達與可見光的融合發展，進一步完善技術，為環境科學與工程工作提供有效助力。

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