试论遥感技术在环境监测中的应用

方超

（奥来国信（北京）检测技术有限责任公司，北京 101318）

自我国改革开放以来，经济社会的发展十分迅速，但是经济社会的快速发展是以生态环境破坏为代价的，目前我国的生态环境问题，已经成为制约经济发展和影响人们生活水平提高的重要问题。于是在21世纪之后，我国实行了可持续发展战略，提出了经济与生态环境的可持续发展。在该工作中，生态环境监测工作是十分必要的，通过对生态环境进行监测，可以帮助治理污染，加强环保工作。在现代的生态环境监测工作中，遥感技术的应用越来越普遍，所以在我国的生态环境监测中，需要适当增加遥感技术的应用。

一、遥感技术原理

关于遥感技术，它目前被广泛当作为一种探测技术。具体来看，遥感技术的发展及其在社会各领域的应用，距今已经有半个世纪的历程。它最早兴起于上世纪六十年代。关于遥感技术的工作原理，其主要是依仗电磁相关理论，经对各式各样的探测仪器的应用衔入，来实现应用设备本身接收记录远端目标辐射的电磁波信息。在早期常使用到的一些仪器设备，包括电子学探测仪器、电子学探测仪器光学探测仪器等。与传统的单一航拍或者人工模式相比，遥感技术应用下的技术优势如下：对接收到的电磁波信息，依照设定的程序与要求标准，对应加工处理，完成成像。经过半个世纪的发展与技术改进，遥感技术的应用范围越来越广泛。除了早期的绘图之外，目前被应用于城市建设、生活管理、企业生产的方方面面。对不同的环境、地物等，均可展开探测和识别。借助于外来电磁波反射特征，将各类事物直接确立形态。

二、遥感技术在环境监测中的应用

（一）水环境中的应用

对水环境的遥感监测是基于污染水与清洁水的反射光谱特征分析，清洁水体的反射率要低于污染水的反射率，而在遥感影像中，水体表现为暗色色调，可以明显地在红外频谱段上表现出来，因此，可以将水体光谱特性和水色作为水质遥感监测的指标。海洋在地球表面占面积约为70%，海洋可以缓冲太阳辐射引起的大气自然温度变化，可以调整极端的气候变化。因此其中的污染也是需要重视的。目前对于海洋的污染观测主要是海水的颜色、表面温度、表面粗糙度和表面坡度。遥感技术对海洋监测体现在能够提供天气数据；实现长时间的重复探测；进行大面积的同步观测；能够探测到遥远区域的数据。通过遥感监测海洋表面温度而得到的数据可以通过绘制分析得到海洋的近况和风力强度。

（二）在海洋环境中的应用

在地球表面积中，海洋面积占据70%，在全球环境组成部分中，也是非常重要的关注内容。现阶段，虽然陆地表面问题备受关注，但是在全球环境风险评估工作中，海洋作用是毋庸置疑的。海洋的陆地环境和大气的物理化学和生物学影响，是不可忽视的，从全球范围来讲，海洋起到一个很好的缓冲作用，能够对大自然的自然温度变化，起到很好的缓和作用，进而缓解极端气候变化。从区域尺度方面来说，沿海区域海洋是洪水泛滥的潜在因素，对当地气候有着非常重要的影响，应当不断加强通过卫星遥感技术，来对航海环境风险进行检测。伴随着海洋卫星的问世，海洋监测进入新阶段。目前，太空对海洋的主要观测，主要针对的是表面温度、粗糙度、坡度以及海水颜色，通过对海洋表面温度的遥感监测数据，能够对全球海洋的变化进行观测，通过对海洋表面温度及高度的绘制工作，能够实现对海洋近况及海面风力程度的了解，将大气尺度和海洋尺度之间的关系予以建立。能够提供天气数据，有利于对海洋从数小时到连续数周重复探测功能的实现，能够对大面积时间同步观测，探测范围较广，对于普通探测较难达到的区域数据，通过遥感就能实现。但是海洋特殊性比较突出，加上遥感探测技术的局限性，遥感观测数据会存在一定误差，遥感数据的取得，应当以具体测量技术数据的校准和修正工作为基础。

（三）大气环境监测

与水体环境检测有所不同，对于大气环境检测，一般多为间接监测。关于其中的原因，即影响大气环境的因子主要是气溶胶、有机气体等。相对而言，对于这类事物的监测，实际上无需遥感手段来识别分析。通常都是利用气象卫星监测大气温度的分布以及水蒸气的垂直分布特征，来予以区分。在此情形下，包括大气中的水蒸气、二氧化碳、臭氧、甲烷等，成分特征明显。借助各自固有也有彼此不同的光谱辐射和吸收波长，更加清晰的分辨和推算。

（四）有害气体的监测

有害气体主要是指在人为或自然因素的作用，产生的给自然界生物体带来不良影响的气体，主要有氟化物与二氧化硫酸性气体等。采取光谱技术，可以实现对大气中一氧化碳、二氧化硫等有害气体的检测。另外，利用荧光遥感器可以对一氧化碳与二氧化硫等有害气体的浓度进行检测，在这些气体检测频率上，可以对其荧光波长进行检测，从而实现对其定性与定量的监测。在对有害气体进行监测时，主要是通过间接翻译标志来完成的。如果植物受到污染，其对红外线的反射水平会大幅度的降低，相对于处于健康状态的植物而言，它的颜色与纹理都会存在较大的差异。例如当前青海省西宁市投入使用的有害气体遥感设备，该系统与园区已有的设备一起组合而成的有机体系，通过点线面等多维度对二氧化硫、氮氧化物、氨等有害气体进行科学的预警。相关专家及学者，通过研究发现，相对于正常的杨树而言，受污染的杨树近红外光波段的光谱发射率会显著的下降，而其红外段会显著的增加，其叶绿素也会大大的减少，因此，在体现大气污染的核心指标过程中，叶绿素指标是十分关键的一个层面。

结语

综上，遥感技术在环境检测上，有较强的适应性表现，可以在形成完整技术系统的过程中，尽可能地优化环境检测数据内容。尤其在各种不同环境条件的监测工作中，可以针对水环境、大气环境、工程环境、城区环境以及特定污染物质的内容，提高监测有效性，实现环境监督工作的整体性升级。