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遥感技术在生态环境监测及执法中的运用

2025-02-17彭建灵申林林

科技资讯 2025年1期
关键词:遥感技术生态环境环境监测

摘要:在我国卫星技术、航空技术创新发展的背景下,遥感技术也呈现出了蓬勃发展的趋势,逐步诞生了星载遥感、无人机遥感等多种新型遥感技术,扩大了遥感监测范围,提高了遥感监测效率,并节约了遥感监测成本。在生态环境监测与执法方面,这些新型遥感技术发挥了较高的应用价值。为此,阐述了生态环境监测中的遥感技术,旨在发挥遥感技术优势,以整体提升生态环境监测与执法的质量及效率,进而改善我国生态环境,实现人与自然和谐发展的目标。

关键词:生态环境""遥感技术""环境监测""治理执法

The"Application"of"Remote"Sensing"Technology"in"Ecological"Environment"Monitoring"and"Law"Enforcement

PENG"Jianling"1""SHEN"Linlin"2

1."Tongzi"Branch"of"Zunyi"Ecological"Environment"Bureau,"Zunyi,"Guizhou"Province,"563200"China;"2.Xinpu"Branch"of"Zunyi"Ecological"Environment"Bureau,"Zunyi,"Guizhou"Province,"563000"China

Abstract:"Under"the"background"of"innovative"development"in"satellite"technology"and"aviation"technology"in"China,"remote"sensing"technology"has"also"shown"a"trend"of"vigorous"development,"gradually"giving"birth"to"various"new"remote"sensing"technologies"such"as"spaceborne"remote"sensing"and"unmannednbsp;aerial"vehicle"remote"sensing,"expanding"the"scope"of"remote"sensing"monitoring,"improving"the"efficiency"of"remote"sensing"monitoring,"and"saving"remote"sensing"monitoring"costs."These"new"remote"sensing"technologies"have"played"a"significant"role"in"ecological"environment"monitoring"and"law"enforcement."Therefore,"the"remote"sensing"technology"in"ecological"environment"monitoring"is"elaborated,"aiming"to"leverage"the"advantages"of"remote"sensing"technology,"improve"the"quality"and"efficiency"of"ecological"environment"monitoring"and"law"enforcement"as"a"whole,"thereby"improving"China's"ecological"environment"and"achieving"the"goal"of"harmonious"development"between"humans"and"nature.

Key"Words:"Ecological"environment;"Remote"sensing"technology;"Environment"monitoring;""Governance"and"law"enforcement

维持人与自然和谐发展是推动社会可持续发展的重要内容。然而,在经济高速发展背景下,存在一些污染与破坏生态环境的现象。为了及时发现污染破坏生态环境的行为,有必要采用先进的技术手段对生态环境进行有效监测,进而确保生态环境执法工作的科学、有效开展。遥感技术是以现代化技术为支持对不同尺度的森林、城市展开全方位生态环境监测与核查的重要技术,其兼具动态性、连续性、便捷性等多个优势,目前在水体、大气、水体、土壤等监测与执法中得到了广泛应用。对此,有必要分析生态环境监测及执法中的遥感技术及其应用优化策略。

1"生态环境监测与执法中应用的遥感技术

1.1星载遥感技术

星载遥感技术是指将传感设备或仪器安装在卫星上用于探测地球表面特定区域情况的技术,主要用于采集地表温度、植被类型、土地利用方式等相关信息,是精准度高、效率快的遥感探测技术之一。星载遥感技术诞生于21世纪初,自2013年开始,我国启动了高分辨率对地观测系统科研项目,开发出了6个高分星载遥感卫星,这些高分卫星搭载了高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率且具有雷达系统的传感器,成为了生态环境监测的重要技术[1]。我国高分星载遥感卫星及其参数如表1所示。

1.2无人机遥感技术

无人机遥感技术是采用无人驾驶飞行器,结合运用红外遥感、温度遥感等多种传感器,在遥测遥控、无线通讯、GPS差分定位等先进技术支持下,自动化、智能化完成生态环境监测的技术。与星载遥感技术相比,无人机遥感技术具备低空作业功能,可以在高于5"m、低于200"m的低空区域飞行,可以降低云层对遥感影像和数据获取所产生的不利影响,并能避免极端天气对生态环境监测所产生的阻碍。目前,无人机遥感技术在水质监测、大气环境监测等多个方面均产生了良好的应用效果,能够在地理条件不佳的地点快捷、精准地完成生态环境监测与执法任务。

1.3地基遥感技术

地基遥感技术是指在地面、吊车或塔体上安装传感器用于环境探测的技术。其可以利用卫生系统、航空平台等远程传感器远程获取地表信息,具有监测范围广、数据提取详尽可靠、监测技术应用成本低的特征。在应用地基遥感技术时,需要以激光雷达装置、全景相机设备获取地表位置数据,并以这些数据为支持,构建地表情况的数字高程模型与三维地形模型,可以完成地物分类、变形监测等其他任务,能够详细了解地质条件、分析地形特征等因素对土地利用所产生的不良影响,可以为城市道路、公园的规划布局提供有力支持[2]。

2"生态环境监测与执法中遥感技术的应用

2.1在土地利用监测方面的应用

在土地利用过程中,可以采用遥感技术识别、监管土壤污染情况及土地覆盖变化,进而分析与评价土地利用情况。传统土的地利用监测手段对人力的依赖性较强,监测效率相对较慢,人力成本和时间成本较高。利用遥感技术监测土地利用情况,能够提升监测效率、保障监测精度、降低监测成本。在应用遥感技术时,可以利用卫星、无人机等获取清晰的遥感影像数据,然后,在地理信息系统支持下,利用先进的遥感图像处理技术精准地分析、预测和识别土地利用情况变化、了解土地覆盖状况,并分析出土壤被污染的程度[3]。例如:在星载遥感技术支持下,每隔5"d便可获取一次具备较高分辨率的土地利用与覆盖变化的相关数据,能够为农林生产、城市规划中土地资源的科学利用提供支持,并能动态、精准地评估各地土地利用情况,可以为国地空间规划、土地资源管理提供数据基础。

2.2在大气环境监测方面的应用

由于不同气体的吸收光谱有所不同(如表2所示),因此,可以借助遥感技术,结合光谱波段的特性,对大气环境的状态进行监测与分析。遥感技术能够以地物反射率参数、边界模糊参数为依据,结合不同气体吸收光谱存在差异的特性,识别出大气环境中所含有的有害气体;可以在指定位置对气体含量值进行动态监测与记录,然后再与大气中相应气体的标准限值进行对比分析,从而准确评测大气环境是否为良好状态[4-5]。除此之外,遥感技术还可以对大气环境的热岛效应进行识别与分析。在热红外遥感支持下,对大气遥感数据进行获取,然后统计每日或每年的大气热岛效应指数。通过遥感技术的监测功能,可以初步确定热岛效应的范围,结合遥感数据分析系统,能够进一步确定热岛效应发生位置;还可以运用植被图像、采用星载遥感进行高分辨率监测,从而对大气环境温度、地表温度进行判断,以此分析出热岛效应的发生情况。

2.3在水污染监测方面的应用

在水中污染物监测时,需计算电磁波的吸收值、反射值和辐射差,以计算机、光电仪进行信息及图像处理,识别、分析出水中所含污染物的种类和含量,并确定水污染的具体程度。根据水中污染物会反射光波及电磁波的特性,结合物质自身的热辐射特性,遥感技术可以对漂在水面上、浮在水中的物质、溶于水中的化合物进行监测与识别。同时,利用化学污染物具有荧光性这一特征,可以采用光吸收法对悬浮于水中的化学污染物进行检测,并通过红外线探测法监测水体温度变化,绘制出详细的水体等温线图,或利用无人机搭载紫外摄影机拍摄水体影像对水表面油膜进行监测,运用星载遥感技术对水体表面油膜的移动方向进行追踪。

2.4在固废污染方面的应用

遥感技术可实时获取生态环境中形成的固体废物污染信息,能够采集特定监测点的影像数据,然后分析图像的颜色变化趋势、形态变动方向,再通过图像数据解译处理,了解固体废物在各地区的分布状态,并统计出固体废物污染规模,测出固体废物数量及分布范围。遥感技术可以依托星载遥感、无人机遥感在高空中获取到分辨率较高的固体废物监测图像,判断不同类型固体废物的具体类型、数量和体积,以便提升固体废物污染识别的准确率,根据得到的固体废物污染数据,为生态环境治理的严格化开展提供支持,执法人员优先清理与全面监控面积大、污染程度高的固体废物,进而为生态环境保护工作科学开展提供可靠技术支持。

3"结语

生态环境监测中,需要在数据整合分析的基础上得出准确的生态环境污染情况分析结果。其中,遥感技术可以借助卫星、无人机等高科技装置,并搭载红外探测器、紫外摄相机与各类传感器,获取到监测物的影像图和遥感数据,进而为生态环境治理执法工作的科学、规范开展提供依据。遥感技术有星载遥感、无人机遥感、地基遥感3种类型,在土地利用、大气环境、水体污染、固体废物污染监测方面均展现出了良好的应用价值,可以提升生态环境监测质量,能够为生态环境治理执法奠定基础。

参考文献

[1]曾丽蓉.浅谈遥感技术在生态环境监测中的应用[J].皮革制作与环保科技,2021,2(15):44-45.

[2]田学东.遥感技术在生态环境监测与管理中的应用探究[J].皮革制作与环保科技,2024,5(8):65-67.

[3]刘壮,梁柱.基于遥感技术的生态环境监测策略研究[J].黑龙江环境通报,2024,37(4):73-75.

[4]舒田."喀斯特石漠化治理生态产业大数据智能监测模型与决策支持系统[D].贵阳:贵州师范大学,2023.

[5]张珍珍."喀斯特保护地生态产品价值实现与生态文明建设模式[D].贵阳:贵州师范大学,2023.

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