浅述遥感技术在大气环境监测中的应用

胡玉芳

【摘 要】目前，环境污染已引起了人们的广泛关注，它不仅给我们的生产生活带来了不便，有些污染甚至威胁我们的健康，因而必须加大环境监测力度，以便于及时制定出解决方案。遥感技术凭借其效率高、监测范围广、成本低以及实时监测等诸多优点，被广泛地应用于环境监测中。本文将简单论述一些常见的大气污染问题以及遥感技术是怎样用来监测它们的。

【关键词】遥感技术；环境监测；大气污染；应用

中图分类号： X87 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）11-0174-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.076

0 前言

近些年來，人们过于关注如何获取金山银山，殊不知与此同时绿水青山正悄悄地远离我们。曾经，我们的城市朴素而又美丽；如今，我们的城市浑浊而又灰暗。当雾霾来临时，蓝天白云不见了，我们的城市原本穿着的色彩斑斓的漂亮衣服不见了，取而代之的是一件破破烂烂、脏兮兮的衣服；人们脸上原本洋溢的笑容不见了，取而代之的是忧愁的面孔以及丑陋的防霾口罩，匆匆逃离室外；交通事故频发，因为红绿灯也变的灰蒙蒙的，使人们分不清是红灯还是绿灯。我们不知道自己喝的水是不是被污染过，呼吸的是不是有毒气体。其实，这些都是大自然对我们的惩罚，惩罚我们不好好保护环境。治理环境问题已刻不容缓，而环境监测又对治理环境起着促进作用，因而需加大环境监测力度。目前，监测环境的最佳技术手段便是遥感技术。

1 遥感技术概述

遥感，顾名思义，就是遥远感知的意思。遥感是通过人造地球卫星等运载工具上的传感器，在与目标不发生直接接触且相距较远的情况下，探测、感知目标的技术。遥感技术作为监测环境污染的重要方法，与传统方法相比，拥有效率高、监测范围广、成本低以及实时监测等优势，可以对测区内的环境质量变化进行实时有效地监测，有利于环保部门更好地分析数据、及时制定出解决方案，以便尽可能地减少环境污染及其对自然生态系统和人体健康造成的危害。

2 利用遥感技术监测大气环境

2.1 监测大气气溶胶

大气气溶胶由空气中分散均匀的固体颗粒及液体颗粒组成，是空气中的一种悬浮体系，比如我们日常生活中常见的空气中悬浮的灰尘、烟、雾以及灾害性天气霾，都是气溶胶的体现形式。由于气溶胶的粒子直径较小（0.001～100μm之间），传统的大气监测手段很难监测大气中气溶胶的含量。近些年，遥感技术得到快速发展，我们可以使用具有高空间分辨率的卫星来实时监测大气中气溶胶含量的变化及其运动趋势，较好地弥补了传统工作方法的不足，极大地提高了工作的效率及准确率。

2.2 监测臭氧层

臭氧层是臭氧浓度最大的部分，位于平流层。臭氧能有效地防止紫外线大量摄入地面，若臭氧层遭到破坏，紫外线很强，地表生物将被大量杀伤。由此可见，臭氧层中的臭氧含量对地面生态系统具有较大的影响力。低于0.3μm的紫外波段的电磁波能很好地被臭氧吸收，因而臭氧含量的变化可利用紫外波段来监测。臭氧的一个吸收带位于2.74mm波长处，因而可用11083的地面微波辐射计监测臭氧的含量变化。除此之外，臭氧吸收紫外线会使臭氧层的温度升高，含量越高增加的温度越多，反之，含量低时增温少。由此可知，监测臭氧含量的变化也可以借助红外波段。

2.3 监测沙尘暴

沙尘暴是一种危害性极大的大气污染问题，它包括沙暴和尘暴。它不仅影响交通安全、给我们的生产生活带来不便，而且污染大气环境、危害人体健康、甚至造成土地退化。

传统的沙尘暴监测方法因受技术、资金、人力及自然环境条件的限制，很难设立足够多的地面监测站来对沙尘暴进行长期的监测、分析与预报，此时，遥感技术便成为了监测沙尘暴的最佳技术方法。众多研究表明NOAA卫星AVHRR（五个光谱通道的超高分辨率辐射仪）、MODIS卫星及TOMS卫星为监测沙尘暴发挥了无可替代的作用。研究发现沙尘暴天气出现时，AVHRR的可见光通道的反射率会增强，且反射率越高表明沙尘暴的强度越大。除此之外，AVHRR还可用来测定沙尘暴的发源地、影响的区域范围以及影响的高度。

2.4 监测有害气体

有害气体通常是指对人体或自然环境产生不利影响的气体，常见的有害气体包括甲醛（C）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（N）、二氧化硫（S）等。当这些有害气体达到一定浓度时，会严重危害人体健康与自然生态环境，如人体吸入高浓度的甲醛时会诱发支气管哮喘，而一定浓度的二氧化硫和氮氧化物与空气中的水蒸汽结合便会形成酸雨，腐蚀建筑物、市政设施、农作物、森林等。这些有害气体通常来源于工厂排放的废气、汽车尾气、燃烧煤和石油、燃放烟花爆竹等。目前常用的监测有害气体的方法是利用间接解译标志，进行实际反演来推断有害气体的性质和程度。当植物吸收二氧化硫等有害气体后，其对红外光的反射率会明显下降，叶片颜色也会产生差异。因此，可以通过与正常植物的对比来简接分析有害气体的性质与浓度。

3 结语

利用遥感技术监测环境有效地弥补了传统监测技术的不足，使监测效率、精确度及全面性得到了很大的改善。遥感今后必将朝着高空间、高光谱分辨率的方向发展，必将在环境监测方面得到更广泛的应用。相信在遥感技术的辅助下，环境问题可以得到妥善解决，我们可以重现绿水青山。

【参考文献】

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