遥感技术在生态环境监测中的应用

2021-04-09福建省厦门环境监测中心站陈向进

电子世界 2021年18期

福建省厦门环境监测中心站陈向进

在生态环境的监测与管理，遥感技术在生态环境监测中能够发挥非常重要的作用。遥感技术以卫星、航空遥感技术为基础，能够对环境进行动态化地监测，对环境质量进行监督，从而避免生态环境污染加重。本文首先针对遥感技术进行了概述，并分析了遥感技术在生态环境监测中应用的优越性，最后探讨遥感技术在生态环境监测中的具体应用及其应用流程。

在环境污染控制与治理中，环境监测的重要性是不言而喻的。自遥感技术在生态环境监测中被应用之后，传统监测方式得到改进，可以对时间与空间进行转移。最终可以使监测质量得到提高，而且工作效率也提升很多。在目前的发展大环境下，遥感技术的应用越来越广泛。

1 遥感技术

无人机技术的应用，可以针对生态环境景象和信息环境的景象进行信息采集。然后，通过针对影像进行处理，可以直观展现生态地表的景观动态与变化规律。与此同时，可以收集生态景观变化、地势变化以及自然资源受损等信息。通过分析其变化规律，了解所在片区生态环境的特征和变化规律。根据目前我国遥感技术的研究现状可知，通过遥感技术，不仅能够针对土地和水环境数据进行采集，而且还可以采集大气环境中的精准数据信息。在传统的生态环境保护数据信息采集中，因为信息不够准确、定位差等问题限制了其发展。随着生态环境的改变，如果还是使用传统的生态信息数据采集模式，那么就很难适应现在的生态环境发展实际需求。借助遥感技术获取高清的图像，更有利于地图外业分析调查工作的开展。

2 遥感技术应用于生态环境监测中的优越性分析

遥感技术是一种探测技术，它的综合性要求较高。在实际应用中，可以看到，它的主要优势是检测的范围较大、工作效率较高、技术先进、工作方式手段较多等。

2.1 相较于传统方式，其感测的范围较大

生态环境的监测所涉及的范围较广，如果需要感测范围大，并且综合性强，那么遥感技术就适合这种场合。遥感技术的主要原理是借助飞机或者是卫星进行一些航空相片或卫星图像的拍摄。这种拍摄方式所观察到的视域范围是人为观察所不能实现的。不仅如此，该技术还可以针对宏观环境进行研究，从而使环境监测工作具有立体化建设的导向，使环境监测的范围更广，立体性更强。

2.2 获取的信息量较广，工作效率较高

遥感技术获取的信息量较广，而且其工作效率比较高。跟传统的监测方式不同的是，该技术使用了先进的飞行工具，掌握的环境图像和数据资料更全面，能够大大促进环境进程工作的工作效率的提升。与此同时，该技术可以借助电子光学仪器或者是计算机进行图像和数据信息的传道和接收，使监测工作实现现代化。鉴于此，可以为以后的环境数据模型构建打下更好的基础。

2.3 技术先进，工作方式手段较多，具有动态性

在当今时代，我国的生态环境处于动态变化之中，通过遥感技术，就可以针对这种动态变化进行及时监测。通过遥感技术，不仅仅可以获得可见光波段的信息，还可以有效的获得紫外、红外等波段的信息。除此之外，其工作方式手段也较多，甚至可以通过扫描方式来获取环境进行。最后，其更新数据和图像信息的速度很快，能够动态把握环境的改变。

3 遥感技术在生态环境监测中的具体应用

3.1 遥感技术在水环境监测应用

在生态环境中，水环境的变化具有复杂性和隐蔽性特征。所以，就水环境生态监测而言，其要求是较高的。借助遥感设备，依托遥感技术的支持，可以掌握水环境生态监测数据的真实和全面数据信息，从而了解真实的水环境状态，为以后的水环境保护做好前期监测工作。比如，当水体出现色度上升、浊度上升的时候，在遥感设备的监测下，可以监测到水体植物和动物的生存状况，以及针对水体中的溶解氧含量进行测量。扩大遥感监测范围、红外线光谱等方式，可以了解到水体中有机物含量，从而及时采取净化处理措施。

遥感技术在水环境监测应用的过程中，可以使用无人机搭载多光谱成像仪等机械设备设备，针对水环境实际情况进行监测，获得多光谱图像数据信息。这样，我们就可以从宏观的视角对水环境进行监测。针对一些水域面积较小的水体，或者污染类型较为复杂的水体，使用遥感技术往往能够起到较好的监测效果。

通过实践可知，借助遥感技术，针对水质富营养化和水体的透明度、水体污染程度都可以进行监测，而且地表水环境监测数据比一般的监测技术要更准确。当水体被污染之后，反射光谱就会在遥感影象色调上展现出来。然后通过图像数据进行计算得到灰度值，与正常的灰度值进行比较，可发现其差异。通过遥感卫星数据进行分析，可知水体的色彩灰度值、污染程度与水质的污染程度是可以一一对应的。因为如果水质污染越严重，那么水体颜色越暗。然后利用遥感成像数据灰度值、水质监测结果，可以构建回归分析评析模型分析评析模型。这样，我们就可以分析水体的污染情况。

3.2 遥感技术在大气环境监测应用

在大气环境监测中，可以针对多种吸收光谱的气体成分进行监测，比如二氧化碳、甲烷、臭氧、二噁英等气体等。然后，工作人员根据不同的吸收光谱的特征，进行针对性地监测，根据其扩散情况，发现污染物来源，从而方便后续的大气污染治理。在大气环境监测中，污染物的监测工作是非常关键的。了解太阳光谱的被吸收情况，从而明确大气污染物的含量，使工作人员能够更快地找到大气污染物的来源，帮助后续对大气污染进行治理。

通过针对大气环境进行监测，不仅可以对大气中的温湿度、粒子浓度进行监测，还可以针对臭氧和二氧化氮等气体的指标氧化氮等气体的指标进行监测。采集的样本通过实验室分析进一步进行分析与研究。遥感技术在大气环境监测应用实践表明，该技术能够突破传统技术的缺陷，因为其视野更为开阔。借助遥感卫星技术，可以使大气环境解析成像，明确污染程度和污染物扩散范围。在此基础上建立遥感影像立遥感影像，以此来有效量化和评价污染情况。

3.3 遥感技术在土地环境监测应用

土地生态环境的监测如果仅仅是通过直接得到数据，往往会导致数据不够准确或全面。为了解决此弊端，可以针对地表的植被的生长情况、覆盖率大小和开垦情况等多方面的数据进行分析，从而更为准确地了解生态环境的质量情况。在乡镇地区，使用遥感技术的效率要更高一些。因为在城区，人工建筑和道路对土壤的影响较大，所以分析和评估土地的生态环境要更为复杂一些。通过遥感技术，如果发现某地区的植被量下降幅度很大，开垦速度也增加，那么就需要考虑人为破坏的情况，从而方便后续的土壤治理工作的开展。

4 遥感技术在生态环境监测中的应用流程

遥感技术在生态环境监测中的应用流程。主要流程包括以下三个方面。

4.1 监测数据的预处理

在生态环境监测工作的所有流程中，第一步就是要针对监测数据进行预处理，这一步是关系到后续数据分析以及制图表工作流程的重要步骤。在预处理中，首先是针对数据规格和格式进行统一化。这样，可以使数据与数据之间可以进行对比，统一化的数据才能使后续的数据处理效率更高。第二步，针对监测数据进一步归一化。通过针对监测数据归类整理之后，然后通过计算机数据处理，得到二维图和线性分析表。第三步是做好监测数据的校正。根据已有的地形图和卫星图数据，对采集的生态环境监测数据进行一些必要的校正，从而使监测数据出错的概率减小，提高数据分析质量。

4.2 监测数据的动态处理

由于现实中的生态环境是动态变化的，所有监测到的数据也必定会处于动态变化状态。所以，就环境监测数据工作人员而言，必须针对数据做动态处理。常见的方法是元二分法，通过该方法，可以对数据的变动趋势进行分析，从而采取针对性治理措施。比如，针对某区域的植被覆盖率进行监测，在不考虑人为干预的前提下，发现植被覆盖率数据异常。此时，就需要查明植被覆盖率数据出现异常的原因。比如，如果出现植物大面积枯萎形成裸土，要分析是不是病虫害的原因。