浅论遥感技术在大气环境及环境监测中的应用

浅论遥感技术在大气环境及环境监测中的应用

车松杰

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摘要:本文主要从遥感监测的原理、我国遥感技术的应用现状、遥感监测技术在大气环境监测中的应用。这几方面介绍了题目,本文旨在与同行探讨学习,共同进步。

关键词:原理;现状;应用

相关人员都知道,遥感技术具备着监测成本低、速度快、范围广,并且方便实行长期性动态监测等等优势,并可以察觉有的时候使用一般方法难以显示其扩散的状态及污染源。它不仅仅能够实时、快速、省时省力、动态地监测大范围的大气环境污染和大气环境变化,还能够快速、实时监测和跟踪突发性大气环境污染事件的发展、发生,以便能够依时做出处治的措举,从而能减少大气污染所导致的损失。所以,遥感监测为大气污染控制和大气环境管理的重要手段之一,展现着无可取代作用。

一、遥感监测的原理

遥感监测即是对出现的某种状况或者一段间隔以外的物体经过仪器来实施观测。遥感监测即是种出现的某种状况或者不用接触到物体便可获取所需的信息,并且对信息实行分析、加工和辨认。该技术为现今世上比较先进的技术,把遥感技术用在环境监测上面将会有极多的好处,例如:不用实行采样便可对污染源实现跟踪以及定位;并可设置自动报警的装备,在察觉到污染源的候,就会自动监测污染范围、跟踪污染源等。这种监测可分为几个类型,如:可见光、紫外、反射红外遥感技术、微波遥感技术和热红外遥感技术。

二、我国遥感技术的应用现状

我国的遥感技术在水利、农业、林业、资源等部门已经大范围使用,为我国的经济社会进步作出了极大的贡献。与此同时,还完成了大量最根本的研究工作,建成了我国资源遥感调查技术规范和典型地物的波谱数据库。环境保护之中的遥感技术使用在我国发展比较迟,可是通过广大科研工作人员的奋发努力,在非常有限的条件状况之下,在生态环境、水环境、大气环境等许多领域发展了多方面探索研究的工作,并且获取了比较大的成果。

三、遥感监测技术在大气环境监测中的应用

遥感技术其工作方式可划分为多种,当中使用最多的即是被动式与主动式的遥感监测。主动式的遥感监测即是由遥感探测仪器向外界所发出的次波束或者波束,跟被探测物质反射、吸收等相互作用之后发生回波,之后经过卫星对这种回波对其实施检测;被动式的遥感大气监测其主要依靠太阳光照射到物体上面,物体吸收、折射和反射的太阳光不一样,再加上物体本身所发射红外光等等的接收,因此完成大气成分测量。

3.1遥感在海洋环境中的应用

遥感具备着实现对海洋实行监测的特征,其表现在:

(1)提供天气数据。

(2)遥感卫星可以完成从数小时到连续数周的重复探测。

(3)同步大面积的观测。

(4)可取得普通探测不容易达到区域、遥远区域的数据。

从而因为海洋具备着特殊性,例如反射比较强,面积极大,海水具备着海面的特殊情况以及透明性,与遥感器跟探测区域的距离问题,遥感探测的局限性和不确定性务必需思考到:

(1)大气的影响和遥感探测技术上的局限性会导致遥感观测数据误差。

(2)遥感数据需基于实质测量技术数据适合的修正和校准。当海洋原理和探测信号定量关联的时候,遥感作用方可完全展现,大气校正程序方可更加改善。这便要求足够充分研究航行器和实践和海洋原理关于理论的之间有关联的有关进程。

3.2对大气气溶胶监测

气溶胶是指在大气当中的其他物质与不可见得微粒或可见的液态、各种固,一般人们所说的雾、烟等大多都是在气溶胶范围以内。在往常大气监测之中,极难察觉到大气当中的气溶胶,并且对它实施检测,当时当遥感监测用在大气监测中之后,可运用极高的分辨率卫星来对气溶胶空间运动变化的趋势与其具体的分布实施监测,正好填补到地面监测之中的不足。

3.3遥感对沙尘暴的监测

在我国长期发生自然灾害之一便是沙尘暴,沙尘暴直接严重影响到生态环境和人们生活,与此同时,并且还严重污染到大气,其特点是:具备比较大的危害性、突发性较强,并是属大气气溶胶当中一种。在1993年4月我国的科学家在天津、北京对沙尘暴特性实施了遥感监测,得出在出现沙尘暴天气的时候,能见光通道1跟2反射率较突出上升。强度大,反射率也大。现今探究显示,红外通道数据对确认发生沙尘暴的位置特别精确,但对监测大幅度沙尘暴而言,其运动轨迹也相当精确。

3.4遥感对臭氧层的监测

臭氧层对其他动植物以及地球上的人类大部分能够起到保护的作用,在大气遥感监测之中,一样能够经过遥感监测了解到其空洞形成的位置与变化状况。如今,常常在南极上空呈现出臭氧空洞,依照大气遥感监测所得出,每年其空洞还在不间断的扩大,这将对地球上的生物十分不利。我国的科学家也使用激光雷达来对流层一定高度范围之内的臭氧分布实施了测量,其结果证明,使用不同波段的激光,也可获取地球上空较为准确的臭氧层分布状态。

3.5遥感对有害气体的监测

其他生物和人生活在地球上将会不停地产生NO2、SO2等对生物有机体和大气形成毒害气体。植被受到NO2、SO2等污染之后对红外光反射率出现下降的趋势,它的动态标志以及颜色变化跟正常植被所出现的颜色有点不同,能够使用这特点来对植物污染状况实施分析与研究。卫星遥感对植物监测将会出现在不一样的像元上,人们能够把像元信息用自己实际和标准的水体、植被、土壤等跟本信息实行对比并分析,把这部分不一样的像元信息对照及分类。跟污染气体信息实施简单叠加,可获取到污染物气体累加浓度信息。

3.6遥感对城市热岛效应的监测

其效应即是城市里聚合着大量的人口,自身的热量、取暖、呼吸等在一定范围之内聚合,造成局部地区气温高出附近地区。城市热岛也属大气热污染情况,并是城市化进步的肯定动向。遥感监测在大气之中可使用热红外遥感测定地物的温度,依照热效应差异,有效探测出热源。使用大气遥感监测来对热图像作等量分割,无误绘制出区域正常状况之下的等温线,如果是在以后的监测之中发察觉等温线发生变化,那可证明该地方肯定有着影响温度变化因素。所以,大气遥感监测能够精确分解出城市热岛的强度、时空分布特征等。

3.7遥感技术用于城市环境方面的监测

人们的生活与城市环境、工作相关联,清楚影响城市环境的原因,针对性地调整城市结构、工业布局,增强城市环境的管理,然而环境污染得到降低,提高工作的环境质量和人们生活。如今的遥感技术在我国城市的环境监测方面使用较为主要表现在:

(1)我国城市土地变化研究及使用分类,其主要使用LandsatTM数据实施,归纳历史用地情况、现状以及未来用地计划建立土地使用变化的管理和调控。(2)工业分布格局、经济结构、人口分布变化的调查;使用遥感技术取得的信息能够为政府部门的管理和决策给予根据。

3.8遥感技术在水污染监测方面应用

水体富营养化

水体出现富营养化的时候,因为浮游植物之中的叶绿素对近红外光具备着突出的陡坡效应,所以这种水体兼有植物的光谱特征和水体。当在彩色红外的图象上面,出现紫红色或者红褐色。

结束语

遥感该新技术将会帮助人们冲破传统的污染监测法限制,提高污染监测能力和环境保护,为提高人们生存环境的质量、维护我国生态环境的平衡性作出了巨大贡献。

参考文献:

[1]谭衢霖,邵芸.遥感技术在环境污染监测中的应用[J].遥感技术与应用,2005.15(4):247-252

[2]曾珍英,伊建新.遥感技术在环境监测中的应用[J].江西化工,2004.12:47-49

[3]孙家柄,舒宁等。遥感原理方法和应用[M]。普通高等教育测绘类规划教材。北京:测绘出版社,2003:411)417.

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