生态环境监测与遥感技术应用

洪金明，李萌

（1.中地地矿建设有限公司，北京100012；2.中国地质工程集团有限公司，北京100093）

1 引言

随着当今社会的快速发展，我国生态环境问题也逐渐凸显。由于我国生态环境破坏严重，所以需要生态环境监控组织加大对环境监测的力度。近年来，遥感监测手段逐渐占领环境监测市场，能够缓解当前生态环境监测中碰到的棘手问题。生态环境监测范围广泛，主要包括水环境、大气环境、地质环境等，遥感技术的应用不仅能够有效改变监测方式，还能够更全面地对环境问题进行了解，保护我国自然环境。

2 我国生态环境的现状及监测需求

当前，我国生态环境状态不容乐观，在进行生态环境有效治理方面需要依靠遥感技术来对生态环境进行实时监测，保证能够得到最新监测结果。由于我国生态环境大面积受损，所以遥感技术的应用依旧具有相当重要的地位。如今，面对遥感技术逐渐走向成熟，我国需要对监测区域建成网络信息图，以保证遥感监测技术所提供的数据能够得到有效处理【1】。

3 遥感技术在生态环境中的监测流程

以某生态遥感数据为例，分析遥感监测系统工作流程。在案例中，遥感技术主要监测区域为水环境。在进行水环境监测任务时，采用了Landsat TM5 数据作为数据源。影像数据完整呈现，并在完成水环境的监测工作中得到精准的数据，分析环境现状。具体操作流程如下。

3.1 预处理

在进行遥感技术监测任务的同时需要对数据进行预处理。预处理的基础主要是将遥感监测数据的规格进行统一，将遥感器数据提取出来，为了方便预处理，需要将不同遥感器中的数据进行统一。只有将数据进行归类，才能保证遥感监测数据在预处理时能统一，借助计算机将所得数据进行二维散点图处理，将遥感影像进行分割，具体问题呈现在散点图上。每2幅散点图之间都具有一定线性关系，从而达到对遥感影像进行连接的目的。在进行遥感数据预处理阶段，不仅需要将生态环境监测数据统一化，还需要将监测图像归一化。在完成预处理前，要将所得数据与实际生态环境进行校对，保证预处理数据的准确性【2】。

3.2 动态监测

在此案例中，遥感技术的监测是根据生态环境的实际植被覆盖情况进行展开的。此案例生态环境监测数据的获取，需要先对植被覆盖度进行监测，不仅需要对监测数据进行计算，还需要将每像元内的植被覆盖度进行计算。计算方式需要采用像元二分法，确定监测区域的植被指数才能够更好、更准确地进行遥感监控。该案例中遥感技术的使用和计算应按照实时情况来改变。例如，监测区域之前被大量砍伐，而后没有得到及时治理，所以，在实际植被覆盖度的计算结果上远远小于正常标准。或原植被经受自然灾害的影响导致大面积枯萎，植被覆盖度极尽为零。遥感技术都能够做出准确评估，以便相关技术人员对环境问题采取措施。

3.3 信息评价

在进行遥感技术的应用方面，遥感技术不仅能够对实际生态环境进行监测分析以及数据处理，还能够将真实影像提供给技术单位，在一定程度上对环境救治的整改做出贡献。在对生态环境、水环境、土质环境进行监测时，需要根据不同破坏情况得出合理数据，进行精准评估。

4 遥感技术在生态环境中的监测应用

4.1 水环境

对于遥感技术在水环境方面的应用，具有颇多要求以及阻碍。由于水环境相对较为隐蔽，遥感技术不仅不容易发现，而且也不容易对数据进行测量。需要对水环境的温度、深度以及有机物含量是否超标进行监测，以确保能够真实掌握水环境数据。在进行水环境管理上，遥感技术为环保部门做出突出贡献。遥感技术通过对水环境水体颜色的改变以及光谱特性对水环境进行监测，极易发现人眼不可见的异常情况。针对水环境的监测，如果数据出现异常，环保部门将会对污染问题进行分析和及时治理【3】。

该案例中，水环境已经严重受当地工厂废水以及居民生活污水的影响，水体本身净化体系已经不能够正常自净。遥感技术在对当前水域进行监测时，对当前水域的水体排污、富营养化以及热效应做出监测。经过遥感监测数据显示，水体反射率异常、有机物含量超标，水体遭受严重污染。针对这些问题做出评估，并及时反馈给环保部门，最终得到及时治理。

4.2 大气环境

遥感技术对于大气环境中有害气体的监测主要依靠地物反射率、边界模糊等参数进行判断。遥感技术能够将可见光反射率以及太阳光谱合并分析，不仅能够监测大气中的具体成分，还能够计算出气体含量。在与大气环境标准值进行对比后，可以判断大气环境的具体参数是否异常，所含有害气体是否超标。溶胶监测也是大气环境监测的主要监测污染物，主要监测大气环境中的液态或固态悬浮物，主要来源于工厂废弃、沙尘暴、雾霾等大气问题。大气环境溶胶监测方式主要由遥感影像以及溶胶厚度来反映。

4.3 土地环境

土地环境监测较为困难，在遥感技术的应用上将土地监测区域划分为3 部分。

1）监测污染土地植被生长。通过遥感技术对土地污染区域植被生长情况进行监测，对反馈的生长信息进行光谱分析，对污染状态进行评估。

2）对土壤状态进行监测。通过遥感技术对土壤状况进行监测及反馈，根据土地影像监测土壤是否存在异常。

3）对土地资源的利用状况进行监测。利用遥感监测技术，监控土地资源的使用情况，使土地资源达到合理配置【4，5】。

例如，在遥感监测项目中，2015、2016 两年的监测数据，分别对5 个区县的土地退化情况进行了监测。分别为A 区、B区、C 区、D 县、E 县，2 年的土地指标上下幅度微小，因此能够确定此5 个区县土地状况稳定。针对5 个区县的土地资源利用情况，遥感监测方面显示没有呈现土地过度消耗现象，土地环境稳定性良好。

4.4 固废污染

针对我国当前的生态环境破坏程度，如果不能够及时进行治理，将逐渐影响人们的生产生活环境。遥感监测手段在固体废弃物监测及治理方面起着重要的作用，专业的成像设备及精准评估，能够让环保部门对存在异常情况的区域进行及时治理。

由于社会的经济水平不断发展，所产生的生活垃圾以及工业垃圾会越来越多。对于遥感技术对固废污染的监测和分析，以及对环境的评估，需要有关部门采取措施进行配合，保证非法排放能够受到严处，保护生态环境从城市做起。

5 结语

我国在过去的发展历程中，未充分意识到生态环境的重要性，产生了许多生态环境问题。当今，生态环境问题越来越凸显并亟须解决，这不仅关系到个人，更关系到社会、国家乃至世界的存亡。遥感技术在生态环境监测方面具有独特优势，不仅能够更早发现生态环境存在的问题，还能够提供准确的数据以及评估。