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遥感技术在大气环境监测中的利用

2017-01-22

资源节约与环保 2017年9期
关键词:臭氧层气溶胶遥感技术

王 辉

(焦作市环境监测站 河南焦作 454150)

遥感技术在大气环境监测中的利用

王 辉

(焦作市环境监测站 河南焦作 454150)

将遥感技术应用到大气环境监测工作中,可以有效提升环境监测的工作精准性,此外遥感监测技术还具有使用效率高、应用成本低及使用范围广的优点,因此对于促进大气环境监测工作质量的提升有良好的发展前景。通过遥感技术研究及应用的不断成熟,大气监测工作可以保证相关部门实时对环境污染状况、环境变化等指标进行掌握,进而可以进一步采取相应环境治理手段,本文中对遥感技术在大气环境监测中应用进行探究。

大气污染;环境;遥感技术;应用

引言

遥感技术是一种实现对地观测的综合性应用探测技术,其主要的特点是可以在不与目标物体直接接触的情况下,只通过记录目标物体的电磁波谱变化,就可以分析出物体的特征变化,从而实现了对广泛区域内目标的实时监控,并通过在短时间内对同一区域内的目标进行重复观测完成对目标物体的动态监测。随着遥感技术的不断成熟,以多空间分辨率、多时相遥感图像为特点的遥感技术被广泛应用到对自然环境的监测工作来。遥感技术与其他大气环境监测技术相比,具有监测范围广、工作效率高及便于长期动态监测的优点,可以实时监测区域内大气环境变化及大气污染状况的变化,这就便于环境部门及时制定出相关环境处理措施,尽可能减少大气环境造成的经济损失。

1 遥感技术的原理及在大气环境监测中的应用

1.1 遥感技术的概述

遥感技术可以在远处实现对目标处进行监测,在大气环境监测中应用遥感技术属于热点研究方向,在应用过程中不断涌现出众多的优势而得到进一步发展。在大气监测过程中,不需要进行样品采样就可以准确对污染源进行定位及跟踪,通过与报警设备联合使用,当出现污染源后就可以及时引发报警装置动作,并及时对污染扩散范围进行跟踪。根据遥感应用技术的不同,可以分为紫外监测、可见光监测、微波遥感技术、热红外遥感技术及反射红外遥感技术五类。

1.2 遥感技术对大气气溶胶的监测

在大气环境中存在气溶胶主要是指可见及不可见的微小颗粒,包括人们日常生活中提及的烟、雾及雾霾等。由于这些颗粒体积较小,且容易受环境影响而发生变化,因此传统大气监测手段很难发现并监测大气中的气溶胶含量。随着遥感技术在大气环境监测中的使用,可以通过超高分辨率的卫星对气溶胶的空间位置分布及运动情况进行实时监测,弥补了地面在监测气溶胶工作方面的不足。此外,沙尘暴作为一种发生几率较高的自然灾害也属于大气气溶胶的一种,因此可以通过遥感技术对沙尘暴的情况进行监测,进而方便环保部门及时制定相关策略。

1.3 遥感技术对大气臭氧层的监测

臭氧层是一种保护地球上动植物和人类正常生活的重要物质,但随着近年来国内外环境污染问题的加重,大气臭氧层遭受到严重的破坏,这严重影响了人们的正常工作和生活。通过遥感技术可以实现对大气臭氧层的变化情况进行实时监测,进而可以及时掌握大气臭氧空洞的形成位置,方便相关部门掌握臭氧层信息并制定相关臭氧层保护策略。

1.4 遥感技术对大气有害气体的监测

工业发展会产生大量SO2、NO2等有害气体,这些气体会严重影响到动植物和人类的生长发育,因此需要加强对这些有害气体的监测水平。当这些有害气体被植物吸收之后,会导致植物反射红光的能力减弱,这就导致有害气体浓度较高区域内生长的植物较正常植物而言会呈现出不同的颜色,通过这种原理就可以通过对植物遥感监测结果与标准植物监测结果进行对比,分析对照不同的像元信息,从而反映出污染物气体的浓度信息。

2 未来遥感技术在大气环境监测中的应用创新

2.1 监测大气污染的变化趋势

通过遥感技术可以监测露天煤矿产生的污染,由于矿坑上空的逆温层形成与大气污染物扩散存在一定的关系,因此通过遥感扫描仪的应用,就可以对污染物产生的条件进行分析研究,从而有利于对露天矿坑污染的进一步预测与防治。此外,通过遥感技术对大气污染源进行监测还可以应用到城市规划之中,如北京环保部门就利用大气污染数据来规划市区内烟囱高度及分布情况。

2.2 监测植物受污染情况的环境监测点

通过遥感技术可以将植物的季相节律变化和受污染之后的反应变化清晰的呈现在遥感图像上,进而就可以通过图像信息进行大气污染的演练,反映出大气污染的扩散范围、污染程度及变化规律,在我国的津渤环境遥感试验中就通过对树冠影响在遥感图像上的色调差异来对SO2、NO2等有害气体进行圈定。

2.3 遥感技术与地面采样分析的合作应用

随着遥感技术的不断成熟,遥感技术也在不断应用到大气环境监测更多的工作之中,通过遥感技术与地面采样技术的综合应用,就可以更加准确的分析出大气污染情况,并可以及时制定出相关应对策略。在对环境监测过程中,通过遥感图像的色调差异确定污染范围,再通过对污染区域内含硫、含氯量及PH值进行测定,就可以更加准确的分析出区域内的典型污染源。

2.4 利用遥感技术监测上空污染

在进行上空污染情况分层采样研究时,可以通过飞机携带大气监测仪器,实现对上空污染物信息的采集,随后通过对这些数据进行分析处理,就可以对气溶胶、有害气体等污染物的空间分布情况进行研究,实现对上空污染情况进行准确的测量。

结语

通过将遥感技术应用到大气环境监测工作中,可以更加准确且快速的反映大范围内的大气环境污染情况,其不仅可以及时监测大气环境的变化趋势,同时还可以定位出环境污染事故的发生,从而可以帮助环保部门针对不同的环境污染问题及时制定出相应措施,使得由大气污染造成的损失降到最低。随着遥感技术的不断成熟,在未来的大气环境监测过程中遥感技术将会继续承担重要的角色,同时还将会有效延伸到水环境、生态环境等众多领域,为人类社会的发展提供更加有效的帮助。

[1]曹国东.遥感技术在大气环境监测中的应用[J].内蒙古科技与经济,2010(07):57,59.

[2]吴荷香,付建华.遥感技术在大气环境监测中的应用[J].商品与质量·前沿观察,2011(04):104.

[3]徐静茹.遥感技术在大气环境监测中的应用研究[J].资源节约与环保,2014(4):97.

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