遙感技術在環境監測中的應用進展與思考

王文俊

（重慶惠源檢測技術有限公司 重慶 401329）

1 遙感技術理論概述

遙感技術主要適用于各個領域中，是一種新型監測技術。從20世紀中期發展演變而來，主要對地質進行監測和勘察，通過電磁波和地球表層監測起到互助作用，深入勘察地球富含的有限資源和實際環境，了解到地球表層要素的空間分布情況和時空變化趨勢［1］。科學借助遙感技術，在不與勘測目標進行接觸情況下，真實記錄觀察對象產生的電磁波數據，認識觀察對象的變化規律，同時進行大規模勘測，快速掌握固定地區數據，并對其采取動態監測工作，充分體現出全面性、比較性特點。對于當前遙感技術，已經在環境、自然資源、城市規劃等領域中實現廣泛使用，同時，依舊使用多維度分辨、遙感圖像等功能為相關監測人員提供數據支持，及時發現空間變化趨勢，為人們實現長遠發展奠定基礎。

另外，和傳統航拍技術或者是人工技術相比，遙感技術的應用能夠體現出以下特點：接收電磁波信息，根據固定流程和標準完成相應數據處理工作，快速繪制圖像。

隨著遙感技術的快速發展與完善，能夠清晰監測出水體內部含量，監測到大氣中污染氣體成分和影響范圍。除此之外，還能及時跟蹤環境污染程度變化，實時掌握污染源、污染擴散程度等，對污染成本消耗進行有效估算。隨著社會生活和國家發展的迅速，全球污染現象不斷加重，可以借助遙感技術優勢加強監測環境，并且根據波段動向選擇合適技術，有利于城市環境的改善。

2 遙感技術在環境監測中的應用范圍

2.1 在大氣環境監測中的應用

因為社會與國家的迅速發展、人口數量的急劇增長、對交通運輸提出高要求等，都會給城市環境造成大量污染，導致空氣質量不斷下滑，不利于人們長期生存和發展［2］。因類似問題的發生，國家環境保護部門已經明顯意識到大氣環境的重要性，必須加強對其的全面監測，但是因為大氣環境監測難度增加，且僅能使用普通監測技術，很難達到理想監測要求、充分意識到應用遙感技術的重要性。大氣環境污染主要是因為城市污染的日益增長，導致大氣污染氣體分子含量不斷增多，而大多數污染因子都是借助遙感技術監測出質量結果，科學利用大氣層光射原理獲取光譜，深入了解大氣層氣體變化情況，為大氣環境起到保護作用。

造成如此嚴重的大氣污染的原因是受到氣溶膠的影響，在利用遙感技術進行氣溶膠測量過程中，可以大幅度減少空氣污染的發生。科學借助遙感技術有效測量氣溶膠，只需利用多方式輻射劑量勘測技術檢測出大氣內部污染成分，清晰感知到污染因子反射光譜出現明顯變化，借助多渠道粒子計算器了解到大氣溶膠分散和垂直分散情況，準確掌握氣溶膠測定結果。現階段，環境監測使用范圍比較小，無法對氟化物、化學煙霧等進行有效監測，只能間接了解有害氣體變化情況。因此，遙感技術還需不斷研究和完善，加大提高監測水平。

2.2 在水環境監測中的應用

我國人口數量正處于上升趨勢，對用水量需求不斷擴大，很容易出現水資源浪費現象，甚至因部分無法分解物質對水環境再次循環使用造成影響，充分體現出水環境監測的重要性。因為水資源是人們賴以生存的必需物質，應當加大倡導水資源節約理念，有利于保證水資源環境安全。將遙感技術應用到水環境監測當中，為人們用水安全獲取有力保障。水資源的遙感技術監測很容易分清污染水和清潔水，通過二者相互比對顯現出了實質性區別［3］。由于水資源具有較強吸光功能，當水質進行監測過程中，適當按照水質光譜特點和水顏色作為資源監測參考標準，通過遙感技術監測水質了解到實際質量和變化，切實感受到污染物排放、擴散方向和涉及范圍，發現具體污染源頭，從根本掌握水資源問題。

在水資源泥沙進行污染監測過程中，需要依據水體反射情況，實際了解污染反射率。如果污染程度偏高，泥沙污染程度也會不斷增加，使反射率提高，水濃度也會不斷上升。

生活污染水是水環境污染的關鍵要素，這些污水會消耗水中的氧，還會產生很多有機物，有機物數量的不斷增加，會嚴重影響水資源變化，主要將黑色物體作為載體，降低了水體反射率。在這一情況下，科學使用遙感技術監測水體，同時必須配備外線傳感器，有效起到輔助作用，加強監測水體污染程度，結果會在紅外相片中呈現出來，可通過直接了解污染物質動向，對水體內的浮游植物和泥沙的污染源進行跟蹤，找出直接污染源。

工業廢水進行監測過程中，廢水污染大多數使用多光譜圖像進行全面監測，由于工業廢水的污染物的不同，導致特征曲線發射內容有所改變，在溫度上出現明顯差異。對于這一現象，必須借助熱紅外方法對其進行全面檢測，可以按照熱效應的差別，發現工業廢水實際排放源頭，使掃描難度大幅度降低，盡管排放水溫與其他地區溫度出現差別，但絲毫不會影響熱成像質量，實現清晰掌握水環境情況，真實反映出熱污染溫度［4］。

2.3 在土地環境監測中的應用

隨著城市環境污染的不斷惡化，土地環境也會受到直接影響，由于我國工業化發展速度不斷提升，農業規模日益擴大，對土地檢測環境也備受關注。遙感技術應用在土地當中，主要適應于植物觀察內容，通過光譜了解具體情況。土地資源規劃也是借助遙感技術定期監測實現，切實掌握土地實際情況，以便更好地管理土地資源。同時，對于人工建筑物監測方面，也可以借助遙感技術降低監測難度，保障監測人員安全，按照建筑物特點和光線反射率實現遠距離監測工作。對于森林監測內容，遙感技術的應用會降低人為砍伐損壞行為，有效保護綠色森林。

2.4 在森林火災和草場演化監測中的應用

由于我國森林面積廣闊，但是森林防范工作最為關鍵是火災問題。根據我國以往數據得知，火災發生頻率不斷增長，很難將森林進行全面恢復。對于防范與管理森林工作時，首要任務是治理和防范火災問題。科學借助遙感技術和位置定位技術，在森林火災防范中實現有效、廣泛的應用。同時，借助遙感技術加強監測工作，對含水量和樹木成分進行有效監測，避免火災發生率。大多數火災的出現主要是因為電磁波散發過多熱量引起火災，可利用熱成像發現紅色區域中超出淺色區域的部分，相關人員會根據相關掌握火災情況，增加消防人員數量，及時撲滅火災。除此之外，牧民生存在草場中，如果草場退化很容易產生自然危害，科學利用遙感技術從根本上監測草場，有效防范火災，為牧民消除生活隱患［5］。

3 遙感技術在環境監測中的意見與思考

3.1 重視數據同質處理，不束縛于特定傳感器

遙感技術應用在環境監測過程中，主要借助數據源時間分辨率。觀察設備具有時間短、空間分辨率高、監測有效性高等特點。我國已經構建成高質量的資源、海洋、環境等衛星為主的地理監測衛星體系，獲取較高遙感監測技術，充分體現出較強大數據作用。

在大數據時代中，城市生態環境監測機構遙感數據處理工作依舊局限于傳統傳感器，導致數據應用率不斷下降，處理速度慢，應用率不高，甚至在使用上還會出現浪費現象。所以，需要按照當前地區監測特點，制定出針對性的監測范圍和監測標準，構建成協同使用的標準設備，通過遙感監測結果，在時間、空間和傳感器等方面形成明顯的對比，方便數據統計，為后期工作展開奠定有利基礎。

3.2 注重實地調查取證，保證監測方法合理

通過實地調查，遙感檢測結果具有真實性和有效性，其成為評價遙感技術穩定的重要方式，是實現遙感數據信息轉換的重要內容，但是在實際遙感監測中很容易無視這一環節。通過生態環境、水環境、大氣環境等作為代表驗證數據，可了解到實地調查取證對于規格轉換和遙感影響產品都能保證影像準確性，成為影響環境遙感監測方法的關鍵。

對于部分地區，只有保證數據時間、外部條件相同，才能正確使用指定監測方法提高結果準確性［6］。但是因地區差異的原因，只憑借一種監測方法很容易給遙感監測結果增添困擾，對環境監測的有效性和權威性產生影響。所以，必須按照自身業務和地區特點，加強注重實地調查工作，加強創新和調整遙感監測方法，保證結果更加真實、準確，大范圍擴充定量監測范圍，及時發現真實信息，為處理多種生態環境管理工作提供有效依據。

3.3 加強建設基礎設施，區分應用特色匹配

現階段，我國很多地方發射的各種衛星都在不斷探討和研究，存在不先進、低端過剩現象，無法從實際滿足監測需求。環境遙感數據必須根據國內外大型機構區分和購買，獲取固定渠道，導致有效性和針對性嚴重缺失。對于二者供應問題，沒有相關人員挖掘相關價值，促使結構建設和業務匹配不相符。同時，根據我國某一地區水資源、生態環境、大氣環境等需求，有效構建針對性的生態環境監測衛星建設，形成特色遙感衛星服務體系。另外，可邀請當地政府、科研機構等共同參與這一活動中，利用衛星發射、參數測控等做好統籌工作，形成動態環境監測系統，為當地監測人員提供便利。

3.4 加強建設人才團隊，強化培養專業能力

隨著遙感監測技術的逐漸完善，部分監測已經開始組建高質量專業人才團隊，高層次人才數量的急劇增加，順利制定出針對性的人才培養制度，并將新技術全面應用到生態環境監測工作中。

現階段，我國生態環境監測領域依舊缺少很多專業人才，同時，在能力、結構、人才質量等方面都會有所欠缺，很難保證監測監控發展達到理想化需求。另外，遙感監測工作會使用很多高質量衛星、智能監測儀器等設備，導致處理數據和上傳數據面臨很大難題，積極組建高質量專業人才團隊，提高監測效率和水平。為了進一步實現專業人才團隊建設，必須加大引入大量先進人才，保證綜合素質統一，不斷提高團隊綜合素質和實踐能力，增強生態環境遙感監測，推動環境管理更加完善［7］。

4 結語

隨著科學技術的進步，遙感技術成為環境監測的關鍵技術，有利于生態環境監測數據更加準確，為生態環境長遠發展提供有效幫助。在環境監測過程中，科學使用先進資源環境衛星系統，擴大我國環境監測遙感技術應用范圍，構建出針對性環境監測體系，給人們生活營造美好生態環境，是環境監測中遙感技術應用的發展方向和目標。