遥感监测技术在环境保护中的应用

杨波

（长沙市天心区环境保护局，湖南 长沙 410000）

一、环境保护中应用RS技术的优势

（一）监测范围大

RS技术主要是通过遥感器从空中对地形地貌进行俯瞰，这样可以大面积地对环境进行监测。与此同时，航摄影像技术可以为被检测区提供完整的立体图像，可以将地面监测过程中视野受限的问题有效地解决。

（二）获取信息快

因为RS技术使用的主要是飞行器进行检测，在此过程中可在一段时间获得大量的与被测对象相关的数据，可以让数据监测的速率和效率进一步提升。这也是当前这种技术在应用管控过程中的重要优势，可以在环境监测当中得到广泛的应用。

（三）适用性强

在某些人类无法涉足的区域，譬如原始森林，戈壁荒漠之中，RS技术应用非常广泛，可以获得人们难以检测到的环境信息，让监测的范围进一步扩大。

二、环境保护中遥感技术的应用

（一）水环境的遥感监测

1.浊度监测

水体景观和地物之间有一定的区别，然而二者之间有一定的共同点，也就是光谱反射特征，在此过程中可以通过RS技术对水体光谱影响的差异来进行分析，了解水体的污染情况。在污染后水体的浑浊度是其基本特征，在此过程中，如果水体当中浮游物的数量大幅度增加，在光谱衰减系数方面也会逐渐增大。另外，浑浊水体当中，如果泥沙的含量增加，入射光、散射的深度也会变强，水体的反射率也会升高，依照这些信息可以对水质是否出现污染进行有效的判断。

2.海洋监测

在人们生存的地球当中，海洋面积占比巨大，所以加强海洋的环境保护和控制具有非常重要的意义。为了对海洋环境受到的破坏污染进行有效的防治和控制，可以加强监测。从美国向太空发射第1颗海洋卫星开始，人们逐步开始重视海洋环境遥感监测工作。由于海洋当中蕴含的资源各种各样，种类繁多，而且数量较大，所以人类在对海洋资源进行开发的过程中，不可避免地会破坏海洋的生态环境，导致海洋的污染逐步增加，造成环境质量的进一步下降。RS技术在海洋环境测量的过程中，主要依靠受光谱特征为基础，因为海洋上方的空间当中没有任何障碍物。另外RS技术的测试线较广，所以可以大范围地对海洋水体进行监测，在此过程中可以对污染物的排放情况进行有效的探测，为海洋环境的治理打下坚实的基础。与此同时，海洋当中的化石能源非常丰富，在石油开采的过程中往往会导致海洋海水出现一定的污染，通过RS技术能够有效地对海洋石油污染的情况进行调查和分析，对石油污染的区域进行准确的定位，还可以将污染区域当中水体量、石油含量估算出来。海水和石油在光谱特征方面的区别非常明显，可以通过某一特征光谱区分出海水和石油，通过微波辐射法来监测海洋的环境当中的石油污染情况。

3.城市污水监测

当前我国城市快速发展让城市工业的发展速度进一步加快，让城市人口数量大幅度增加。大量的人口造成了很多生活垃圾和生活污水，导致自然水体也会散发出难闻的气味，而且水的颜色逐步开始从清澈变黑。通过RS技术当中的红外传感器，可以在探测的过程中有效对水体当中的红外辐射光谱进行收集，了解水污染的具体情况。

（二）大气环境的遥感监测

1.有害气体监测

很多有害气体是因为自然条件或者人为活动而出现的，不但会对大气产生严重污染，还会对生命体的健康产生影响。在此过程中，植被受到空气污染之后，会出现一系列的反应，导致红外线反射能力大幅降低，在纹理和颜色方面会产生一定的变化，通过RS技术可以有效地监测植物，可以在图像当中呈现出不同的像元信息，通过这些信息可以进一步地对比分析出被污染的植被和没有被污染的植被，完成比对之后再简单地叠加污染气体，就可以了解污染气体的浓度。

2.臭氧层监测

通过相关分析研究发现，臭氧可以吸收不超过0.3微米的紫外线电磁波，在测试的过程中，由于臭氧具有这一特性，可以通过紫外波段，来测定臭氧层当中臭氧的含量。在当前大气当中的臭氧还能进一步增加，会导致温度逐步升高，所以通过红外波段可以监测大气当中的臭氧层含量。

3.遥感技术在土壤环境中的应用

在进行环境工程管理和保护的过程中，对土壤监测是非常重要的，重点在于对土壤污染进行防控。当前相关的研究较少，主要在地面实验室和机载进行记载观测，在此过程中面临较大难度。尽管个别研究分析发现，卫星遥感技术监测土壤污染是非常重要的，而且是可行的，依照传感器的光谱响应函数可以有效地将原始的土壤光谱曲线转变为ASTER工作波段和TM工作波段。通过该波段对重金属含量进行测，通过分析发现，多光谱数据可以对土壤重金属元素含量进行估测，具有较高的目测效果。然而如果土壤中重金属含量较低，在卫星遥感影像方面的信号较弱，则无法获得较好的监测效果。

当前在土壤环境遥感监测的过程中使用的主要是地表温度、土壤水分、干旱、蒸发等情况，通过短波、红外、近红外、微波技术等，可以有效地对相关数据进行采集，在此过程中对2018年7月份甘肃某区域的双极化Envisat-ASAR数据进行分析，形成一种仅需双极化雷达数据就可以对土壤水分进行反应的方法，这种方法不需要对地面的粗糙度进行测量，在一些干旱区域的地表土壤水分反应当中特别适用。

未来在发展的过程中对土壤污染的防治，还需要与红外、高光谱、大宽幅卫星遥感技术相结合，尤其是高轨环境卫星，可以通过仿真分析模型，结合地面试验等有机地结合对土壤污染遥感监测的敏感波段进行构建，形成完善的污染动态监测评估体系，从而有效地展开土壤环境监测评估工作。

结束语

在当前条件下如何控制环境污染，加强环境的监测和保护力度，利用RS技术有效地对大气环境、水环境、土壤环境进行监测，具有非常重要的意义。在未来发展的过程中一定要重视对RS技术进行研究，不断地对当前的技术进行改革和完善，这样才能让RS技术更好地为环境监测和保护打下坚实的基础。