張明海
摘要:環(huán)境監(jiān)測(cè)作為環(huán)境污染的重要手段,可以發(fā)揮直觀重要作用,隨著航空遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用在大氣、水質(zhì)、固體污染監(jiān)測(cè)等方面,比傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)具備了許多優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了分析,并對(duì)遙感技術(shù)在環(huán)境各方面的應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討。
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);環(huán)境檢測(cè);應(yīng)用
環(huán)保事業(yè)在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展多年,但是遙感技術(shù)的應(yīng)用引入?yún)s相對(duì)較晚,不過通過近些年來相關(guān)人士的不斷研發(fā)與共同努力,遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面取得了不少的成果,尤其針對(duì)城市的大氣污染和水污染情況,做到了很好地監(jiān)測(cè)與控制,例如:在進(jìn)行城市大氣污染的監(jiān)測(cè)時(shí),利用遙感技術(shù)能夠以圖象的形式清晰地呈現(xiàn)出空氣污染物的形狀、大小及分布區(qū)域,有利于人們對(duì)污染范圍的確定和治理,當(dāng)然,遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此,隨著時(shí)代的發(fā)展,技術(shù)的提升,遙感技術(shù)的影響范圍越來越廣,已經(jīng)深入包括農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、地質(zhì)、氣象、林業(yè)等眾多領(lǐng)域,可謂實(shí)現(xiàn)了對(duì)其作用的推廣化,而受到如此重視和歡迎的原因,歸根結(jié)底要依靠其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),遙感技術(shù)對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與保護(hù)已到了近距離的研究與實(shí)施階段,相比傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)無法反映污染來源、污染勢(shì)態(tài)范圍等弊端,明顯有所改善,不僅方便、高效、快捷,能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)環(huán)境變化,而且經(jīng)濟(jì)成本較低,準(zhǔn)確度高,所以被廣泛大面積利用。
1遙感技術(shù)在水環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用
遙感技術(shù)在水環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)有主要有四點(diǎn):
第一,遙感技術(shù)所具有的應(yīng)用范圍大、成本低、速度快以及周期性強(qiáng)等特性,因此對(duì)交通選線、測(cè)繪、災(zāi)害檢測(cè)、水利、環(huán)境檢測(cè)、地礦、林、海洋、牧以及農(nóng)業(yè)等對(duì)象都可以進(jìn)行監(jiān)控,此外遙感技術(shù)還可以從空中進(jìn)行大面積的宏觀環(huán)境以及宏觀生態(tài)的研究,從而讓我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)朝著立體的方向前進(jìn)。傳統(tǒng)的環(huán)境檢測(cè)法是采用人工形式的瞬時(shí)檢測(cè),這種檢測(cè)法是地面方式,對(duì)視野范圍以及檢測(cè)面積造成阻礙和限制,而遙感技術(shù)的加入成功的解決了這些局限性,同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的區(qū)域性和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行加強(qiáng)。
第二,遙感技術(shù)可以使環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率提高,并獲得大量的信息。遙感技術(shù)在水環(huán)境檢測(cè)中主要是利用飛行工具來進(jìn)行的,這種形式使得生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)具有數(shù)據(jù)資料和圖像資料,促進(jìn)了檢測(cè)結(jié)果的提升。此外遙感技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)和光學(xué)儀器等高科技設(shè)備進(jìn)行編圖、傳導(dǎo)、解譯、處理、接收,成功實(shí)現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境的宏觀監(jiān)測(cè)現(xiàn)代化。
第三,遙感技術(shù)使環(huán)境監(jiān)測(cè)的適應(yīng)性非常強(qiáng),并且可以獲得其他監(jiān)控手段無法獲得的信息,它主要表現(xiàn)在對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境以及原始森林中的凍土、冰川、高寒山區(qū)、沼澤、沙漠等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
第四,遙感技術(shù)可以使環(huán)境監(jiān)測(cè)呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)形式,通過遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境動(dòng)態(tài)的精準(zhǔn)變化資料和大范圍、周期性強(qiáng)的環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
2遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用
2.1在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
大氣污染的遙感監(jiān)測(cè)主要包括大氣污染源分布監(jiān)測(cè)、污染物污染程度、污染物擴(kuò)散影響范圍等監(jiān)測(cè)。其研究手段采用間接解析方法,用植物受環(huán)境影響污染程度所呈現(xiàn)光譜顏色變化來間接判定大氣環(huán)境質(zhì)量。未受污染的植物葉片對(duì)紅外線反射強(qiáng),在遙感解析出的紅外像片的彩色成像上,色澤相對(duì)鮮艷、明亮;受到污染的葉子,則與之相反,色澤相對(duì)較暗。因此,通過遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),解析成像,通過成像顏色程度進(jìn)行大氣污染源分布監(jiān)測(cè)、污染物污染程度、污染物擴(kuò)散影響范圍等的研究。
(1)臭氧層監(jiān)測(cè)。因臭氧自身能夠吸收0.3μm以下的紫外區(qū)中的電磁波,故此可采用紫外波段進(jìn)行臭氧含量測(cè)定。此外,若大氣中的臭氧含量達(dá)到一定高度時(shí),溫度也會(huì)隨之升高,所以也可采用紅外波段進(jìn)行探測(cè)。
(2)有害氣體監(jiān)測(cè)。對(duì)于由自然或人為條件下生成的二氧化硫及氟化物等有害氣體,可采用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通常情況下,當(dāng)植被受到一定程度的污染后,其對(duì)于紅外線的反射能力會(huì)有所降低,加之紋理、顏色等外在特征也會(huì)異于正常狀態(tài)下的植被,所以可利用植被這一特點(diǎn),對(duì)污染情況進(jìn)行間接分析。
2.2在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是以清潔水與污染水的反射光譜作為監(jiān)測(cè)依據(jù)。正常情況下,清潔的水體其反射率較低,而且對(duì)于在光的吸收較強(qiáng),從而使得其在遙感影像中呈暗色調(diào),這一特征在紅外譜段上更為明顯。在進(jìn)行水體監(jiān)測(cè)時(shí),可將水色指標(biāo)及光譜特征作為遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的主要依據(jù)。
(1)熱污染監(jiān)測(cè)。利用紅外傳感裝置能夠有效地監(jiān)測(cè)到水體中的熱污染,由于熱污染會(huì)釋放出熱效應(yīng),紅外傳感器則可根據(jù)水體熱效應(yīng)的實(shí)際差異監(jiān)測(cè)到污染源,再通過計(jì)算機(jī)或光學(xué)分析,便可得出水體的等溫線,進(jìn)而達(dá)到對(duì)水體污染定量解譯的目的。
(2)石油污染監(jiān)測(cè)。就港口和海洋而言,石油污染屬于一種較為常見的水污染。利用遙感技術(shù)對(duì)石油污染進(jìn)行監(jiān)測(cè),不但可以確定污染區(qū)的實(shí)際范圍和石油含量,同時(shí)還能追蹤到污染源。
3環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)的應(yīng)用前景
3.1環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)的智能化
智能化主要是體現(xiàn)在對(duì)不同的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理,比如自動(dòng)判斷、自動(dòng)給出結(jié)果、自動(dòng)分析以及自動(dòng)提出解決方案。這幾年來,隨著計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,為環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)的智能化提供了一個(gè)發(fā)展機(jī)遇。智能化大大解放了環(huán)境監(jiān)測(cè)部門的工作人員負(fù)擔(dān),也大大提高了整個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的效率。
3.2環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
互聯(lián)網(wǎng)有著資源共享的巨大優(yōu)勢(shì),遙感技術(shù)就完全可以利用互聯(lián)網(wǎng)資源共享的這一優(yōu)點(diǎn),環(huán)境監(jiān)測(cè)就能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,把全國(guó)所有地區(qū)通過遙感技術(shù)獲得的信息資料進(jìn)行共享,這樣不僅節(jié)省了大量的觀測(cè)成本和時(shí)間,還能充分利用每一個(gè)地方的最新研究成果來應(yīng)用到自己的環(huán)境觀測(cè)當(dāng)中。
4結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,遙感技術(shù)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)之一,其監(jiān)測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確,對(duì)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有關(guān)鍵性的作用。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,應(yīng)對(duì)國(guó)際資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行充分利用,加大我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)的應(yīng)用力度,完善環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,為人類的發(fā)展及美化環(huán)境提供一份可靠的保障。
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(作者單位:河北名華質(zhì)檢技術(shù)服務(wù)有限公司)