遥感技术在生态环境监测中的应用价值

石少华

摘 要：生态环境保护中，环境监测是非常重要的前提，为生态文明建设提供了重要支撑。生态环境监测中遥感技术的应用，明确了生态环境监测时间与空间，保障了监测范围、效率与能力，从而获得更加准确、全面且直观地监测数据。基于此，本文从以下几方面简单论述了遥感技术在生态环境监测中的应用价值相关知识，希望对相关领域研究有帮助。

关键词：遥感技术;生态环境监测;应用价值

中图分类号：X87

引言

随着社会经济的快速发展，现代科技水平不断提高，居民生活品质有了很大的改善。与此同时，生活环境问题日益突出。生态环境保护中，应用环境监测手段检测环境污染因素，为环境污染问题提供了重要解决方法。

一、遥感技术概述

针对距离相对较远且无法直接接触测量的物体，测量人员应该充分利用物体反射的特点，借助辐射电磁波，准确的测量、识别、分析被测量物体的性质。目前，遥感测量技术在环境监测中的应用主要集中于地质、水文、气象、海洋、农业、资源探测、环境监测、土地资源管理规划以及军事侦查等各个领域中，通过对现阶段我国环境监测领域发展现状的分析发现，环保部门借助遥感技术可以准确的检测出大气的湿度、气温等数据信息，借助遥感技术分析水体中叶绿素的含量、水色、水温以及泥沙含量等数据，为环保部门后续环境污染治理工作的开展提供了准确无误的数据依据。通过对大气污染物浓度值以及环境污染中各种固体废物分布情况和影响范围的全面分析，不仅有助于环保部门实时的开展环境污染问题的跟踪调查工作，防止了环境污染影响范围的进一步扩大，同时也估算出了环境污染造成的损失，为后期环境污染综合治理策略的制定和实施打下了坚实的基础。由于传统环境监测工作的开展不仅需要投入大量人力、物力和财力，而且还存在着耗时长、监测数据误差大、进度缓慢等问题。而遥感技术作为一种全新的监测技术，该技术因为自身具有的测量速到快、覆盖面广泛、信息量大且不受资源环境影响等优点，被广泛应用于环境监测工作中，促进了环境监测质量和效率的全面提升。虽然遥感技术在生态环境监测和管理领域中的推广和应用已经取得了非常显著的成效，但是由于遥感技术在我国尚处在发展的初级阶段，其与西方发达国家的先进技术之间仍然存在着很大的差距，所以，相关部门在运用遥感技术开展生态环境监测和管理工作时，必须充分重视环境污染问题的复杂性和多变性特点，积极的进行该技术的研究和创新，才能将遥感技术在环境监测中应用的作用充分发挥出来，为我国环境监测领域的发展提供强有力的技术支持。

二、生态环境保护中环境检测的作用

1.促进环境保护

生态环境改善过程中，环境保护工作涉及广泛内容与范围，如土地环境污染、大气污染及水资源污染等方面的问题，因而为了有效解决这些问题，环保部门在各地设置相关部门，有效解决环境污染问题。因部分环保措施涉及范围大，由此造成治标不治本，只能暫时性解决环境问题甚至会引起二次污染。此种情况下，环境保护部门要采取有效措施科学而高效地治理环境污染问题，加大环境质量检测力度。如，环境保护措施执行时，基于环境检测准确抓住污染源。大数据时代，有效融合网络信息与环境检测技术，高效收集并整理各地水源、空气及土壤等污染情况，环境部门利用这些数据观察各地环境污染情况，以此制定科学方法解决环境污染问题。

2.及时检测污染突发状况

环境检测技术最为显著的特点就是能够及时地检测到环境污染。在对环境保护工作的展开提供了科学的依据，并且能够有效的对环境污染源进行控制与质理，将环境检测到的数据进行分析和评估之后，在一方面提高了整体的环境管理水平。为了使环境检测能够及时、准确的环境问题进行处理，我国科学家提出将环境检测手段运用到各个环境保护部门中，并且要求培养出高技术的环境检测手段人才，使得环境检测人员利用相关的知识对于环境检测数据进行合理的分析和思考，给环境保护人员合理处理污染问题的依据。

3.推动生态环境与社会经济协调发展

现阶段，空气质量检测过程中，环境监测人员应用专业检测技术准确分析环保工作出现的问题。空气环境改善提高生态环境质量方面环境检测发挥着重要的作用。比如，某地区政府检测空气质量，加剧了本区域空气污染，应用检测技术分析污染原因，发现污染源来自周边大型化工厂。距本地区较远的另一区域也有大型化工厂，但因其附近种植发亮空气净化植物。所以，基于可持续发展理念，地区政府制定绿色城市规划，扩大绿植覆盖率，全面落实可持续发展理念。

三、环境监测中常见的遥感技术

1.环境保护中的红外遥感

当前我国环境监测领域中常用的红外遥感技术，只是局限于红外波段范围内在0.76-1000um之间的传感器通道。其主要包括了近红外（0.76～1.1um）、短波红外（1.1～2.5um）、中红外（3.0～6.0um）、远红外（6.0～15.0um）以及超远红外（15.0～1000um）等几种。在这其中红外卫星遥感数据因为其自身具有的诸多优势被广泛应用于环境保护领域，在大气环境监测中发挥着不可小嘘的重要作用。比如，环保部门运用红外卫星遥感技术开展秸秆燃烧、大气粉尘、土壤湿度、水面温度、地表温度、城市热岛效应等各个方面对生态环境的可持续发展产生的影响，该技术的迅速推广和应用，为我国环境监测技术的发展和应用打下了坚实的基础。

2.环境监测中的微波遥感技术

微波遥感（0.001m-1.0m波长）是一种利用微波传感器对已经识别的物体进行准确判读，从而达到获取被测量目标表面反射电磁辐射的一种环境监测技术。随着合成孔径雷达在环境监测工作中的迅速普及和应用，国际国内相继出现了ERS-1/2SAR、ENVISAT-ASAR，国产的GF-3雷达遥感卫星等不仅在环境监测领域中得到了广泛应用，而且随着我国微波遥感数据系统建立的完成，我国地理环境信息的安全性也得到了显著提高。相关部门借助微波遥感技术实现全天候、全天时监视海洋、陆地资源的目的，为相关部门制定和实施环境治理策略提供了准确无误的数据依据。

3.环境监测中的高光谱遥感技术

环境监测中应用的高光谱遥感技术，作为一种借助可见光、近红外、中红外、热红外等电磁光谱波长形成狭窄光谱连续图像数据，开展环境监测工作的技术手段。目前，水环境与生态环境监测中常用的高光谱卫星主要包括了EO-1/HYPERION、HJ-1A/B/C等几种。该技术与常规遥感技术相比，其所获取的连续光谱，不仅更加真实反映出了被监测目标原有的光谱特征以及细节方面存在的差异，而且随着其在环境保护、污染气体、温室气体排放监测、水资源污染等各个领域的推广和应用，为我国生态环境监测工作的开展提供了强有力的技术支持。比如，借助高光谱监测技术对地表植被类型、植被覆盖范围、土壤污染等进行全方位的监测，确保了数据监测的准确性与科学性，而且提高了环境污染综合治理的效果。

四、生态环境监测中遥感技术具体应用

1.应用于水环境监测

水环境是生态环境中具有更高复杂性、隐蔽性的一部分，因此，水环境生态监测对遥感技术的要求更多，需要遥感技术、遥感设备能够排除水环境温度、深度、微生物、水生动物、水生植物等因素的影响，获取最真实、全面的生态环境监测数据，掌握水环境状态，掌握水污染的治理状态，为后续水环境保护奠定基础。例如：某地水体出现色度上升、浊度上升的情况，经过遥感监测可以发现水体中的植物、动物大面积死亡，水体中溶解氧含量大幅度下降，由此可见，水体中的有机物含量超标，通过扩大遥感监测范围、红外线光谱等方式，最终发现是未处理的生活污水导致污染。在被污染水体采取了净化处理手段后，工作人员通过遥感技术和设备能够有效观测到水体的变化，了解到水体的净化进程，为后续治理指引方向。

2.应用于大气环境监测

针对大气环境的监测，主要是通过对大气中的各种有害气体、大气中的气溶胶等大气污染源进行相应的监测。如果采用传统大气环境监测方法，环保部门往往无法准确检测出大气中含有的各种有害气体的物理含量。随着遥感技术在大气环境监测中的推广和应用，工作人员借助遥感技术即可准确推算出大气分子，然后利用反射光、直射光、热辐射、散射光等分析发射光谱与吸收光谱，从而达到获取准确大气监测数据信息的目的。此外，大气环境监测部门还可以通过到通道粒子计算器等相关仪器设备，分析和检测大气中含有的大气气溶胶中叫含量，然后根据气溶胶在当前垂直与水平状态下分布的数据，监测大气环境质量。遥感技术在大气环境监测中的应用需要根据气体成分进行分别处理，例如：二氧化碳、甲烷、臭氧、二噁英等气体对应着不同的吸收光谱，需要工作人员根据吸收光谱的特点进行分别监测，并根据气体成分扩散规律找出污染物来源，为大气污染治理奠定数据基础。大气污染物监测是遥感技术在大气环境监测中的重要工作，通过太阳光谱的被吸收情况来判断大气污染物的存在，根据可见光的反射率、吸收率来分析大气污染物的含量，帮助工作人员寻找到大气污染物的源头，指引工作人员完成后续的大气污染治理和质量监督。

3.动态化监测环境

由于生态环境的质量状况是一个每时每刻都在发生变化的情形，所以说这就要求环境监测过程当中所用到的技术具有动态性的特征，这样才能够及时准确地反馈环境的状况。那么，利用遥感技术就可以获得一个区域内不同年份的影像，可以解析出每年的变化数据，在这些遥感数据的基础之上，建立水或者是气的评价模式，然后分析和评价区域内的各种情况的发展变化趋势，就可以达到一个环境的动态的检测特征。除此之外，由于生态环境的设计范围较为广泛，整个区域内的各个环境是一个相互联系的整体，所以说就需要对区域内的环境进行一个立体的检测工作，那么利用此技术就可以对整个区域内进行水质大气或者是生态等各种环境污染状况进行有效地分析。通过获取整个区域内的环境质量的状况，就可以分析其污染源的所在地及其具体的影响与评估度，这样立体化的方式来评价整个区域的环境质量状况，进而可以发现各方面所存在的不足之处，为日后工作提供有效理论支持。

4.植被监测研究

由于雷达具有准确反映植被结构特征的功能，所以，环保部门在开展环境监测工作时，可以借助雷达估算地表植被生物量，以便于准确识别和监测地表植被生长的详细情况。比如，利用L波段雷达可以准确区分云杉与松林，利用X波段雷达则可以准确区分针叶林与阔叶林，而利用K波段雷达泽主要用于草地的监测。此外，相关部门还可以使用雷达识别和监测水稻、玉米、小麦等农作物的生长情况，计算耕地的面积。尤其是在多雨的华南地区，相关部门在开展环境监测工作时，运用遥感技术监测本地区植被分布、覆盖管理等相关工作，不仅彻底解决了植被调查工作人力不足的问题，而且为环境治理工作的开展提供了数据依据。此外，根据以往的环境监测经验，未受污染的植物叶片较之受到污染的植物叶片，其对于红外线或紫外线等的发射情况也相对更强，因此，环保部门应该充分发挥遥感技术的优势观察植物叶片色泽，如果发现植物叶片色泽鲜艳明亮的话，则可以判定该区域大气环境污染较轻，反之如果植物叶片色泽暗淡的话，则说明该区域污染程度较高。

5.地面监测及土地利用

遥感技术在地面监测与土地利用中的应用，主要是通过仔细观测污染区域内农作物在光谱作用下发生的变化和反馈现象，准确的判定地面污染的详细情况，并以此为基础制定科学合理的土地资源管理措施，为了相关部门准确了解和掌握土地利用形式的变化趋势提供了数据依据。

结束语

隨着全球水环境、大气污染问题的日趋严峻，世界各国对生态环境监测和管理的重视程度也随之进一步提高。遥感监测技术的迅速发展和应用，不但推动了生态环境监测与管理工作的高效开展，同时其在大气环境、水体环境以及土壤环境监测中也得到广泛的应用，相关部门借助遥感技术准确分析和研究环境监测的数据信息，提高了环境监测的精确度，为后续环保部门环境保护与污染综合治理工作的开展奠定了坚实的基础。当前环境保护问题备受世界各国关注，环境部门应用有效生态环境检测技术保护生态环境，促进社会经济实现可持续发展。环境检测基础上，明白如何保护自然环境并制定相应的治理措施，改善生态环境，推动人与自然实现和谐发展。

参考文献：

[1]王小鸽，胡洪涛.遥感技术在生态环境监测中的应用价值[J].资源节约与环保，2020（10）：60-61.

[2]高尚赞.遥感技术在宏观生态环境监测中的应用[J].中国资源综合利用，2020，38（06）：38-39.

1888501705380