试述遥感技术在环境监测中应用

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1、试述遥感技术在环境监测中应用　　摘要：遥感技术是进行环境监测的重要技术手段，在水环境污染和大气环境污染的实时监测中起着十分重要的作用。本文主要阐述了遥感技术在水污染和大气污染监测中的应用。关键词：遥感技术、水环境、大气环境、监测中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：一、遥感技术在水环境污染监测中的应用1.水体浑浊度的监测5由于水中悬浮物微粒或者浮游生物粒子的影响，射到水体中的太阳光会被一定程度地吸收和散射，任何地物包括水体都具有光谱反射特征。遥感就是通过水体在光谱影像上的差异来判定水体污染的变化。研究发现

2、，随着悬浮物质数量的增加，光谱衰减系数不断增大，最容易透过的波段从0.50μm附近向红色区移动。随着浑浊水泥沙浓度的增大和悬浮沙粒径的增大，入射光被散射的深度变浅，水的反射率逐渐增高，其峰值逐渐从蓝光移向绿光甚至向黄色变化。研究证明500～600nm波段适合用来监测水体的悬浮物，700～900nm波段的反射率对悬浮物质的浓度变化最敏感，也是遥感用来估算水体悬浮物质浓度的最佳波段。通过遥感拍摄水体的图像，观察图像上波峰出现的位置区域，就能够清楚地了解水体浑浊度的变化。2.城市污水的监测城市大量排放的工业废水和生活

3、污水中带有大量有机物，使水质恶化。卫星遥感技术通过水体在光谱影像上的差异来判定水体污染的变化，不仅能够实时观察污染物的运动特点，还可以根据水中的悬浮物作为判定指示物来追踪污染源。光谱测量、模型建立、图像处理、水质反演和系统演示等实现了对黄浦江和淀山湖的水环境情况的宏观监测和评价、并验证了该方法的有效性。通过监测水体的反射光谱数据、光谱数据，再结合实测水体的波谱数据建立相关关系和模型，实现对水体全方位快速、准确地监测。3.水体热污染的监测废水中悬浮物千差万别，导致特征曲线反射峰的位置和强度也不一样。一般采用多光谱

4、合成图像来监测废水污染，也可以根据温度的差异选择热红外的方法进行调查、监测。由于热红外传感器对热源比较敏感，能够准确、有效地探测出热污染排放源。5研究人员利用多时相的TM热红外数据对大亚湾核电站周围的水温场变化进行监测，通过对信息的提取分析，有效地对核电站周围的环境影响进行了评价。利用多时相航空热红外扫描，获取水体热辐射场变化资料，结合数学模拟，研究上海地区感潮水体热污染的时间和空间的动态变化，建立了相应的动态方程。数学拟合的误差平均在±2.7%左右。说明，利用航空热红外扫描结合数学模式，可以较好地反映水体热污

5、染的动态变化。采用热红外遥感技术对水温变化进行时空监测，根据影像上的热辐射信息，能够准确地识别热污染的分布，较好地完成对热污染的监测和评价。4.水体富营养化的监测水体富营养化是水体接纳的N、P等营养元素超过了自身的最大负荷量，造成水体中浮游植物大量繁殖，这是水质富营养化的显著标志。遥感技术根据浮游植物中的叶绿素与可见和近红外光之间具有特殊的陡坡效应，即叶绿素含量高的地方反射率的峰值也大的现象来监测富营养化的分布范围，然后，从彩色红外图像上的颜色变化来监测富营养化的污染程度。5研究人员结合高光谱的实验数据，建立了

6、基于MODIS数据对太湖水体富营养化识别的模型，实现了水富营养化遥感信息的有效提取。采用水体富营养化状态指数（TSI）对西安渭河水体富营养化的研究证明，使用TM遥感数据对水体富营养化的远程监测和评估是可行的。研究证明，从叶绿素a和悬浮物浓度反馈角度的遥感评价方法，可行性强，能够充分运用遥感数据源很好地完成湖泊富营养化状态的评价工作。遥感技术能够多角度对水体富营养化进行监测和评价，为动态监测水体富营养化提供了有效的监测技术手段。5.石油污染的监测海上或港口的石油污染是一种常见的水体污染，也是污染数量多、范围广、危

7、害深的一种污染。遥感技术利用油和水对太阳辐射的反射不同，在遥感影像上表现为同物异谱和同谱异物现象来监测水体是否有油层覆盖。不同厚度的油膜对太阳光的反射不同，通过对水面影像上反射率的变化监测水体的油污染以及油层的覆盖厚度，从遥感影像上观察石油泄漏的时空分布特点和扩散规律实现对石油污染的快速准确的监测。遥感技术在大气污染监测中的应用遥感技术在大气颗粒物监测中的应用PM10主要来源于各种燃料（如煤炭和石油）的燃烧和工厂的生产过程中，不仅对人体的呼吸系统、心血管系统具有直接危害作用，其气溶胶颗粒还对可见光具有消光作用（

8、散射和吸收），从而导致地面能见度下降,给城市景观和人们生活造成不良影响。利用卫星遥感数据反演光学厚度得到PM10的时空分布是对地面监测的一项重要补充。美国的一项研究利用MODIS和MISA收集了2001年1月1日至2006年12月31日每日AOD数据，结合扩散和传输模型，推算公式（PM2.5=η×AOD）中的η值，计算PM2.55浓度的均值，与地面监测数据作对比，相关系数可达0.77。