遥感技术在环境科学与工程应用中的进展

胡为

摘 要：全球经济化带动我国经济发展进程加快，生态环境的问题开始逐渐凸显出来。采用遥感技术能够精准及时地对环境质量问题的现状和发展趋势进行反应，也能够对环境进行监测、预防污染、对环境和领域进行科学的规划。遥感技术正在逐渐被广泛应用在我国的环境监测工作当中。

关键词：遥感技术;环境科学与工程;应用发展

遥感技术对比人工监测的灵活度更高，应用成本更少，实用性强且安全风险低。遥感技术被广泛应用在生态环境的监测以及环境的规划保护当中，能够对水土资源和大气环境等实际情况进行有效掌控，对环境中存在的问题能够有效分析和及时解决，能够有效保障我国的生态环境，为环境科学与工程工作提供助力。

1 遥感技术的概述

1.1 概述

遥感技术最早由1972年的美国卫星运用而被人们所得知，这项技术是一种通过电磁波、红外线、可见光等进行远距离反射目标检测或者检测自身辐射来识别目标。遥感技术能够通过感应探测等设备来对图像进行遥感采集，利用计算机来对图像的信息和数据进行深入分析。遥感技术的综合性较强，能够对图像进行处理和分析，近几年遥感技术被广泛应用在环境的质量检测方面，针对生态环境的实际情况尤其是水之源和大气环境等问题进行有效检测。遥感技术能最大限度确保监测数据的精准度，有效避免监测信息的失真风险。环境保护部门对遥感技术的使用需要充分结合当地的实际环境情况，遥感技术能够对环境进行充分的保护。遥感技术作为数据监测和处理的一种方法实际上是利用电磁波的探测技术来对数据和信息进行采集，遥感技术能够集成多项技术，如感应检测、信息处理、信息传输等。对不同的土壤的对象都能够进行测量，也可以进行全方位的地域遥感，信息更加完整也不受地域局限。雷达遥感技术的应用范围较广，具有能够获取全天候圖像以及穿透个别地物的能力，能够对地球进行充分的观测，是遥感技术中的前沿技术。未来的遥感技术发展重点朝着干涉雷达技术、三维成像技术、被动微博合成孔径成像技术以及植被穿透宽带雷达技术等方向，力求具备全天候地球观测能力，极大程度提升对环境的动态监测水平。另外遥感技术中的热红外技术也在逐渐完善并且深入发展，能够为全球气候变化研究提供有效助力。

1.2 遥感技术的优点

1.2.1 监测范围广

遥感技术可以通过使用无人机来进行不同高度的空间拍摄，也可以轻松深入环境恶劣的区域进行信息的高精度捕捉。使用无人机能够对各个范围的环境进行有效监控，确保环境的可监控性。无人机遥感技术能够有效减少人力物力以及资源的浪费，结合建模技术可以通过三维建模来呈现出沙漠、沼泽、草原以及森林等监测目标的实际情况，对各种地域空间进行信息的演示和分析。

1.2.2 监测效率高

遥感技术需要确保监测的效率，尤其是紧急事件发生时候的及时性十分重要，否则会导致恶劣的社会影响和极大的安全风险。卫星和无人机遥感技术能够极大程度提升监测的效率，尤其针对重大灾害的情况，遥感技术能够第一时间获取现场的有效信息，对灾害的实际情况进行分析和判断，制定具有针对性的应对计划。采用遥感技术能够及时对紧急状况和事件进行处理，提升监测效率和处理效率，确保处理结果有效。

1.2.3 信息处理效率快

遥感技术能够在最短时间内捕捉到目标的相关信息并对信息进行分析、处理并将不同的信息传输到对应的系统当中进行进一步处理。有效降低了监测工作的时间和工作量，避免人工操作而导致的误差等情况。遥感技术能够有效提升信息处理工作效率也能够有效控制传输误差的出现。

1.2.4 具有系统兼容性

实际监测工作当中，遥感技术也需要进行组合搭配来完成工作，这样能够避免数据的误差性，提升数据的精准度和有效性，有效弥补技术中有可能出现的不足之处和漏洞。遥感技术的兼容性能够有效提升监测工作的效率。

1.3 遥感技术的劣势分析

虽然遥感技术有许多优势可以提升工作的效率和质量，但在无人机的使用方面因机型较小，极容易受到空间和气流等外在因素的影响，导致无人机的稳定性，因此在这方面还需要进行进一步的研究和改进，提升无人机遥感技术的工作效率。

2 遥感技术在环境科学与工程中的应用

2.1 水资源污染监测及治理

社会经济的不断发展造成水资源短缺，这也是世界各国都在关注的问题，水资源污染现象严重也会导致生态环境受到影响。我国地域广阔国内湖泊与河流较多，并不适合采用人工勘测的方法，一方面难度较大，另一方面对人力物力的消耗较多。采用卫星遥感技术能够对水资源进行光谱勘测，对水体质量进行评估。遥感技术能够对数字源中的各种悬浮物进行含量、种类、色度、温度、科荣有机物的类型以及具体含量进行有效检测，遥感技术有助于对水资源的污染情况进行分析并对治理方案提供参考支持。通过遥感技术能够对水资源的质量进行明确的检测，避免深度、温度、植物、动物和微生物的干扰，能够更加深入了解水资源的污染情况，确保监测数据的精准度。

2.2 大气环境污染监测与保护

采用无人机遥感技术对大气污染环境进行动态监测，可对大气中的温度和湿度进行实时监测，也可以对大气中的二氧化氮浓度、粒子含量以及臭氧含量进行监测，深入了解空气污染情况。如化学工业的区域中可以采用无人机遥感技术来对大气中的一氧化碳、一氧化氮以及二氧化硫等污染气体进行监测，进而对污染气体的排放方案提出参考。利用无人机遥感技术对大气环境进行监测的过程中可以将采样器安装在无人机上针对大气进行样本收集，实验室根据指标对样品进行监测，对大气污染情况进行评定。遥感无人机的检测视野广泛、持续性强，可以结合卫星监测来对大气环境进行成像，通过不同颜色来显示出大气环境的具体污染情况和污染程度，更加详细了解污染物的扩散范围。遥感技术监测大气环境污染能够展现出立体的图像，联合地表的环境监测信息资料来对测定的参数进行定量，根据数据的指标来建立遥感图片影响，对大气的污染情况进行量化和评估，将评估结果传输到气象部门，有效控制、治理和预防大气污染等现象。

2.3 固体废弃物监测和处置

建筑项目等工程在实施的过程中必然存在固体的废弃物，另外也有日常生活和工作产生的固体垃圾，针对这些废弃物也可以利用遥感技术来进行监测和处理。通过遥感技术来对监测目标进行形状、颜色以及阴影的图像处理，能够更加直观地确定固体废弃物的分布情况，了解废弃物的具体种类和数量。遥感技术能够动态检测出分辨率较高的物体，进而确定固体废弃物的分布范围和具体数目，能够有效协助废弃物的处理工作。

2.4 水土的保持

采用无人机遥感技术能够对水土保持工作提供有效的协助，无人机安装光谱成像仪能够对水土流失的具体情况进行实时监测，确保水土资源能够得到治理和保护。

2.4.1 土壤侵蚀监测

遥感技术能够监测到土壤的侵蚀情况，卫星影像能够采用1：100000的地形图像和1：250000的数字化地图进行区域分析，结合地貌、地质、土壤、植被、水文、土地使用等图像来进行专业的遥感监测图像处理方法，采用人机交互和地理信息空间研究技术等对土壤具体侵蚀情况的数据进行收集，对信息资料进行整理，根据勘测结果来判断侵蚀的级别、种类、地表构成、水土保持以及植被覆盖等区域信息。

2.4.2 水土流失监测

采用遥感技术能够掌握水土流失的具体情况，能够根据动态监测等形式来对各个时间段的遥感图像信息进行整合，推算出土地的具体使用情况，结合实地勘测的结果来对数据的变动情况进行实时监测和进一步核实，重点区域可以采取具有针对性的详细图对比，常规区域则采用统计对比进行检测，进而得到更加精确的水土流失信息和数据。通过处理数据分析结果来形成水土流失报表，针对具体改变趋势来进行水土流失的预估，提前进行水土流失的处理和保护工作，降低水土流失的情况发生。

2.4.3 生态监测

采用无人机遥感技术对生态环境进行监测，建立地表管控的控制体系对信息资料进行汇总处理和分析，对生态环境的参数信息进行深入研究，详细了解实际的森林、地质和土壤情况。环保部门利用遥感技术来对国家的自然保护区等地区的大气环境进行监测，同时也可以支持区域环境的日常监管和环保工作的督查监管。遥感技术能够对隐蔽性较强的环境和区域性的問题进行具有针对性的监测，能够为环境的管理和规范提供有效的支持。同时也可以采用无人机遥感技术和人工结合的形式来对农作物的病虫害情况进行监测，深入了解病虫害的发病情况和分布范围，提升生态环境监测的精准度和有效性，及时对病虫害情况进行处理。

2.4.4 环境应急监测和突发事件处理

遥感技术的监测能力不仅能够对环境进行日常监测还可以对环境进行应急检测，对突发事件和较为严重的环境污染进行技术支持。因这些情况的现场危险度较高，采用卫星遥感技术和无人机遥感技术能够有效确保人们的安全，并且有效提升检测的精准度，对突发事件的具体位置进行及时定位，降低应急处理的困难度，提升救灾工作的效率和质量。

结束语：综上所述，遥感技术在不断发展，微博、热红外等技术正在不断普及和推广。研究人员能够同时获取各个地区的光谱、时相、传感器的遥感图像和数据，遥感技术的多源数据综合性特点能够有效补充单元遥感图像数据的不足之处，多源数据的融合能够为更多领域提供遥感技术的支持。遥感技术能够不受台风、洪水等情况的限制，未来的研究方向朝着雷达与可见光的融合发展，进一步完善技术，为环境科学与工程工作提供有效助力。

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