雷鵬 張書榮

摘要：隨著我國(guó)環(huán)保技術(shù)的不斷發(fā)展，多種新型技術(shù)都開始應(yīng)用在環(huán)保體系中。這也使得我國(guó)環(huán)保技術(shù)整體水平不斷提高，能夠較好地促進(jìn)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，保證我國(guó)生態(tài)環(huán)境不受影響。就當(dāng)前的實(shí)際情況來看，多源遙感信息技術(shù)在我國(guó)的環(huán)保監(jiān)測(cè)中已經(jīng)取得了較好的效果。本文也先闡述了這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前應(yīng)用過程中的重要意義，接著從數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)獲取、異常信息與數(shù)據(jù)的捕捉、捕捉數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度驗(yàn)證四個(gè)方面，深入全面的探討了多源遙感技術(shù)在環(huán)保檢測(cè)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：多源遙感技術(shù);環(huán)保監(jiān)測(cè);異常數(shù)據(jù);精準(zhǔn)度驗(yàn)證

中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）04-0-01

Abstract：With the continuous development of Chinas environmental protection technology， a variety of new technologies have begun to be applied in the environmental protection system. This also makes the overall level of Chinas environmental protection technology continue to improve， can better promote the development of Chinas environmental protection cause， and ensure that Chinas ecological environment is not affected. As far as the current situation is concerned， multi-source remote sensing information technology has achieved good results in environmental monitoring in China. This paper also expounds the significance of this technology in the current application process， and then comprehensively explores multi-source remote sensing from four aspects： data selection， data acquisition， data capture of abnormal information and data， and accuracy verification of data capture. The specific application of technology in environmental testing.

Keywords：Multi-source remote sensing technology;Environmental monitoring;Abnormal data;Accuracy verification

1 多源遙感技術(shù)在環(huán)保監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的重要意義

多源遙感技術(shù)在當(dāng)前我國(guó)環(huán)保監(jiān)測(cè)體系中具有非常顯著的應(yīng)用意義，能夠促進(jìn)我國(guó)環(huán)保監(jiān)測(cè)工作的正常展開。一方面，在融入了多源遙感技術(shù)以后，就能夠獲得環(huán)保監(jiān)測(cè)方面的精準(zhǔn)信息，同時(shí)各類信息也會(huì)變得更加全面。這種情況也使得環(huán)保監(jiān)測(cè)工作能夠取得更高的成效，顯著降低了環(huán)保監(jiān)測(cè)的人力物力消耗，具有較高的綜合效益。另一方面，在融入了多源遙感技術(shù)以后，整個(gè)環(huán)保監(jiān)測(cè)工作就能夠真正走向信息化與智能化，對(duì)于各類環(huán)保監(jiān)測(cè)信息的處理也會(huì)更加流暢。

2 多源遙感技術(shù)在環(huán)保檢測(cè)中的具體應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)選擇

多源遙感技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中首先應(yīng)該進(jìn)行數(shù)據(jù)的選擇，對(duì)應(yīng)于農(nóng)村地區(qū)秸稈燃燒監(jiān)測(cè)來說主要就是捕捉火點(diǎn)的位置信息。這方面主要通過熱紅外波段來分析地表溫度的異常信息，從而就能夠較好的捕捉到著火點(diǎn)。但是由于衛(wèi)星空間分辨率、人口密度較高、道路分布密集等各個(gè)方面的因素影響，使得最終的著火點(diǎn)監(jiān)測(cè)也很有可能會(huì)出現(xiàn)一些誤差。因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇的時(shí)候，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該通過多個(gè)衛(wèi)星的共同監(jiān)測(cè)，并通過方法優(yōu)化來明確秸稈燃燒的位置信息，最終也就能夠提取疑似秸稈燃燒著火點(diǎn)的詳細(xì)空間信息。

2.2 數(shù)據(jù)獲取

使用多源遙感技術(shù)以后，對(duì)于秸稈燃燒著火點(diǎn)的數(shù)據(jù)與信息獲取主要是通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收設(shè)備來完成。即技術(shù)人員通過設(shè)計(jì)衛(wèi)星接收設(shè)備的參數(shù)，最終也就能夠?qū)崿F(xiàn)與衛(wèi)星數(shù)據(jù)的鎖定與接受。整個(gè)流程主要是通過接收站來接收衛(wèi)星的數(shù)據(jù)信息，再使用變頻器輸出中頻信號(hào)，接著使用接收機(jī)來對(duì)這些數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行最終的調(diào)整，形成數(shù)字基帶信號(hào)。在獲取這些數(shù)據(jù)以后，技術(shù)人員還應(yīng)該針對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。這里也以RT-STPS為例，分析整個(gè)數(shù)據(jù)預(yù)處理的過程。技術(shù)人員在得到原始遙感信號(hào)以后，先要進(jìn)行幀同步解碼和RS解碼，然后還要進(jìn)行虛擬通道單元分離，最終轉(zhuǎn)化為比特流單元以后就可以形成源包。

2.3 異常信息與數(shù)據(jù)的捕捉

異常信息與數(shù)據(jù)的捕捉是整個(gè)多源遙感信息技術(shù)的核心內(nèi)容，同時(shí)也是達(dá)到環(huán)保監(jiān)測(cè)最終目標(biāo)的必要路徑。而以農(nóng)村地區(qū)秸稈燃燒著火點(diǎn)的環(huán)保監(jiān)測(cè)為例，異常信息與數(shù)據(jù)的捕捉主要分為兩個(gè)方面。

第一，秸稈燃燒著火點(diǎn)的提取工作。這里技術(shù)人員不僅需要使用到遙感衛(wèi)星所提供的各類信息，同時(shí)還要使用一些火點(diǎn)算法來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的分析。結(jié)合我國(guó)環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀來看，使用效果比較好的火點(diǎn)算法主要有單通道閾值法、多通道閾值法和背景分析法。其中最后一種方法由于沒有使用固定閾值，而是結(jié)合實(shí)際情況使用了相對(duì)閾值，因此在實(shí)際應(yīng)用效果上要比前兩種方法更加顯著。這種方法在使用的時(shí)候主要是將監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的溫度情況跟周圍背景的溫度情況進(jìn)行對(duì)比，并在這個(gè)對(duì)比過程中引入多閾值分析與判定，并基于最終判定的結(jié)果來識(shí)別火點(diǎn)單元，具體過程可以分為四大塊。首先，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部的所有著火點(diǎn)提取出來，同時(shí)在提取過程中也應(yīng)該適當(dāng)使用MODIS云檢測(cè)算法。其次，技術(shù)人員還要結(jié)合區(qū)域情況來進(jìn)行水體像元的提出工作，進(jìn)行初步的篩選。再次，技術(shù)人員應(yīng)該明確目標(biāo)監(jiān)測(cè)點(diǎn)與周圍背景監(jiān)測(cè)單元之間的溫度變化關(guān)系。如果周圍背景監(jiān)測(cè)單元的溫度隨著與目標(biāo)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的距離變化而呈現(xiàn)出溫度不斷下降的關(guān)系，同時(shí)目標(biāo)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于區(qū)域平均溫度，那么就可以初步認(rèn)定目標(biāo)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為秸稈燃燒著火點(diǎn)。最后，技術(shù)人員還應(yīng)該通過相應(yīng)的計(jì)算公式來進(jìn)行火點(diǎn)的最終排除工作，形成初步的火點(diǎn)信息集合。

第二，秸稈燃燒著火點(diǎn)的篩選。為了提高最終火點(diǎn)篩選的總體成效，這里主要使用自動(dòng)分類法和專業(yè)分析修正兩個(gè)模式來對(duì)火點(diǎn)進(jìn)行篩選。其中前者能夠借助于計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)火點(diǎn)的基礎(chǔ)篩選，具有較高的運(yùn)作成效。而后者則是為了避免自動(dòng)分類篩選存在的誤差，而引入手工方式來提高最終火點(diǎn)篩選的精度，能夠給后續(xù)環(huán)保監(jiān)測(cè)工作的展開提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。除此之外，技術(shù)人員可以通過土地利用類型來進(jìn)步一篩選火點(diǎn)。這也需要技術(shù)人員借助于地理信息系統(tǒng)來明確火點(diǎn)是否發(fā)生在農(nóng)田中，并將發(fā)生在農(nóng)田中的火點(diǎn)位置信息標(biāo)注出來，并集中在一個(gè)體系中集中進(jìn)行處理。

2.4 捕捉數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度驗(yàn)證

在對(duì)秸稈燃燒著火點(diǎn)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、收集、篩選等各項(xiàng)活動(dòng)以后，最后還要明確捕捉數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度驗(yàn)證。而對(duì)于技術(shù)人員來說，除了要利用多源遙感信息技術(shù)來進(jìn)行最終驗(yàn)證，并使用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算以外，還應(yīng)該前往現(xiàn)場(chǎng)來進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，明確各類數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度。這里可以先從標(biāo)記好的農(nóng)田火點(diǎn)入手，明確這些火點(diǎn)的精準(zhǔn)性，接著還要排查一些具有代表性的非農(nóng)田火點(diǎn)，最終完成對(duì)所有火點(diǎn)數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度驗(yàn)證。

3 結(jié)束語

就當(dāng)前我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)體系來看，基于環(huán)保的遙感技術(shù)正朝著多平臺(tái)、多衛(wèi)星、高空間分辨率等各個(gè)方向發(fā)展，同時(shí)在環(huán)保監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用也朝著精細(xì)化和動(dòng)態(tài)化的方向發(fā)展。因此對(duì)于我國(guó)各個(gè)環(huán)保監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)人員來說，也應(yīng)該在平時(shí)的時(shí)候積極了解多源遙感技術(shù)的相關(guān)內(nèi)涵與具體內(nèi)容，并明確其在不同環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。特別是要結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)區(qū)域的情況來分析影響多源遙感技術(shù)使用精準(zhǔn)度的因素，并能夠使用相關(guān)措施來突破這些因素的限制。這樣以后，多源遙感技術(shù)就能夠在環(huán)保監(jiān)測(cè)體系中發(fā)揮較好的價(jià)值與作用，能夠促進(jìn)我國(guó)環(huán)保體系處于健康穩(wěn)定的發(fā)展。

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收稿日期：2018-12-21

作者簡(jiǎn)介：雷鵬（1980-），男，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)。