遥感技术在生态环境监测中的应用研究

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　　【摘  要】环境监测作为控制和治理环境污染的主要手段之一，在当前环境污染紧张的局势下，发挥着不可替代的作用。遥感技术是一门综合性探测技术，具有感测范围大，获取的信息量广、效率高，手段多、技术先进等特点，遥感以其先进的技术在环境领域得到了广泛应用。本文主要分析了遥感技术在生态环境监测中的应用策略。
　　【关键词】遥感技术;生态环境监测;优势;应用;
　　随着我国大气、水等环境的污染日趋严重，对生态环境的检测手段的使用将变得非常必要。遥感技术在生态环境监测中的应用突破了传统手工监测方法的局限，实现了时间和空间转移，从野外监测转入室内监测，凭借其时效性强，信息量大，数据客观真实，可比性好等优势，在环境监测领域中得到了广泛应用和长足发展。笔者从遥感技术的概念、优势分析入手，探讨了遥感技术在生态环境中的监测流程，分析了遥感技术在水污染环境、大气污染环境、固体废弃、生态环境监测中的应用策略。
　　1遥感技术概述
　　1.1遥感的概念
　　遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术。它通过对地观测装置，利用地球上不同物体具有不同的光谱特性实现对地观测，获取有用信息。
　　2遥感技术在环境监测中的优越性
　　2.1感测范围大，具有综合、宏观的特点
　　遥感从飞机上或人造卫星上，居高临下获取的航空像片或卫星图像，比在地面上观察视域范围大得多。遥感技术能从空中大面积地进行宏观环境的研究，使环境监测工作向立体监测方向发展，实现快速进行大范围、立体性的环境监测。
　　2.2具有获取的信息量广、效率高的特点
　　由于遥感技术应用了现代的飞行工具，它可以高速度地获得图像和数据资料，因而可以大大加快环境监测的进程。同时近代遥感资料运用电子光学仪器及电子计算机进行传导、接收、处理、解译、编图，使宏观环境监测工作实现现代化，同时为环境数据模型的建立创造了条件。遥感所获得的信息量远远超过了用常规传统方法所获得的信息量。
　　2.3具有手段多、技术先进的特点
　　可适应于人们无法进行常规监测、地面工作难以进行的地区，如高寒山区、原始森林、沼泽、沙漠、冻土、冰川、海洋生态环境的监测。它不仅能获得地物可见光波段的信息，而且可以获得紫外、红外、微波等波段的信息。不但能用摄影方式获得信息，而且还可以用扫描方式获得信息。
　　2.4获取信息快、更新周期短，具有动态监测特点
　　对一个地区能反复成像，可取得最新的、精确的环境动态变化资料，周期性地对大范围的环境动态进行监测。可通过不同时相取得的资料及像片进行对比、分析和研究地物动态变化的情况，为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供基础。
　　3遥感技术在生态环境中的监测流程
　　以某生态遥感监测案例为主，分析遥感监测的具体流程。该案例中，遥感技术参与了水环境监测工作，并取得了不错的成效。遥感技术在生态监测中以LandsatTM5为遥感影像数据源构建了生态监测体系，并配合地面监测数据，分析监测区域中生态环境的状态。遥感监测流程如下：
　　3.1预处理
　　遥感技术监测生态环境，最先要对遥感数据进行预处理，统一遥感数据的规格，转换遥感数据中的信息。遥感监测数据的预处理能解决不同时期数据的差异问题，并统一数据属性，促使不同时期的生态环境监测信息都具有可比性。预处理把遥感监测数据归类到同一时间段内，以归一化的预处理方式，借助计算机把数据构成二维散点图，分割遥感图像，每两幅图像之间建立线性关系，从而分析遥感影像。一般情况下，遥感技术的预处理阶段，需要实现生态环境监测图像的均一化处理，如：收集卫星数据、遥感地形图、航片等，完成正射校正、大气校正等过程，确保监测预处理的高效性。
　　3.2动态监测
　　该案例中，遥感技术在生态环境中的动态监测是围绕植被覆盖度展开的。案例中，为了获取生态环境的监测数据，需监测植被覆盖度，而遥感技术能动态跟踪监测区内的植被覆盖情况。具体是利用归一化的方法，计算出每个像元内的植被指数，借助像元二分法来推算出每个像元的植被覆盖度。案例中就是通过遥感技术来动态监测生态环境中的植被覆盖度而及时发现其变化情况的，如案例中：原来植被区边界被砍伐了大量植被，实际种植没有落实，导致监测区植被数据异常，或者植物大面积枯萎而形成裸土，这些都可以通过遥感技术的动态监测来获取信息，以此为依据来采取相应措施。
　　3.3信息评价
　　遥感技术能全面监测生态环境的变化，从而让我们能准确地了解生态环境状况。生态环境中，水环境、土壤环境等均面临着不同程度的破坏，遥感技术评价生态环境的信息时，应以环境污染、治理方面信息为重点进行综合分析，才能准确评价生态环境情況。
　　4遥感技术在环境监测中的应用
　　4.1遥感技术在水污染环境监测中应用
　　水质受到污染后，其水质反射光谱在遥感影象呈现的色调上存在差异，与之对应，遥感图像数据上计算出的灰度值也存在不同。从遥感卫星数据通过解析呈现的色彩灰度值与水质污染程度成一定对应关系，水质污染越严重，水体越暗，遥感数据其在可见光波段范围的值越少，遥感影像显示出灰度越暗。因此，采用遥感数据灰度值与水质监测结果建立回归分析评价模式，计算出相对关系值，达到定量分析水质污染状况。因而，遥感图像的可见光波段能良好地反映出整体水质情况。
　　4.2遥感技术在大气污染环境监测中应用
　　大气污染的遥感监测主要包括大气污染源分布监测、污染物污染程度、污染物扩散影响范围等监测。其研究手段采用间接解析方法，用植物受环境影响污染程度所呈现光谱颜色变化来间接判定大气环境质量。未受污染的植物叶片对红外线反射强，在遥感解析出的红外像片的彩色成像上，色泽相对鲜艳、明亮;受到污染的叶子，则与之相反，色泽相对较暗。因此，通过遥感卫星数据，解析成像，通过成像颜色程度进行大气污染源分布监测、污染物污染程度、污染物扩散影响范围等的研究。遥感对大气环境污染监测主要在宏观立体反应，要获取定量化大气污染监测指标，还需结合地面常规的大气环境监测数据进行比对分析。建立一套遥感影像解析出地物波谱数据与常规大气监测数据比对评价模式，可达到量化评价大气污染模式。
　　4.3遥感术在固体废弃物监测中应用
　　遥感技术通过图像解析，从几个纳米级别的水平上分辨出工业、生活固体垃圾的堆放状况，堆放点的分布情况，堆放点的面积和数量等。
　　4.4遥感技术在生态环境监测中应用
　　利用植被、土壤、水资源状况、等作为生态环境监测指标，根据这些指标的在遥感成像的光谱数据建立评价模型，同时剔除大气、地形及传感器等干扰因素，建立地物光谱影像，获得了地物的“真实”反射率、指标盖度和生物量，结合反映土壤中成分和水份的微观监测指标，统计得到生态环境监测结果。
　　4.5遥感技术实现区域环境立体监测
　　利用遥感技术对整个区域分析水质、大气、生态等环境污染状况，获取整个区域环境质量状况，分析其污染源所在地及其影响，评估污染程度大小，立体来评价区域整个环境质量状况。
　　4.6遥感技术实现环境动态监测
　　获取一个区域不同年份的遥感影像，解析出每年的遥感影像数据，根据遥感数据建立水、气等评价模型，分析和评价区域内时间变化的环境质量状况，达到环境动态监测。
　　参考文献：
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　　[2]环境监测中遥感技术的应用研究[J].陈王兴.资源节约与环保.2014（12）
　　[3]浅述遥感技术在大气环境监测中的应用[J].胡玉芳.科技视界.2018（11）
　　[4]遥感技术在环境监测中的有效应用[J].王琳，原凌飞.科技风.2018（34）＼
　　作者简介：
　　李军英（1987-），河南省平顶山市人，工程硕士，长期从事测绘、遥感、地理信息、数字国土等方面工作。
　　（作者单位：北京中色测绘院有限公司）
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