董 君，馬立科，馮 靜

（山東省青島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 青島 266003）

隨著城市化進程、工業(yè)化進程的快速發(fā)展，大量的工業(yè)廢物、廢水、廢氣、廢渣直接排入自然生態(tài)環(huán)境中，造成了比較嚴重的環(huán)境污染。對此，國家也加大了環(huán)境污染防治力度，環(huán)境監(jiān)測作為控制和治理環(huán)境污染的主要手段，發(fā)揮著重要作用。遙感技術突破了傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測手段的束縛，將其廣泛應用于水環(huán)境、大氣環(huán)境、城市環(huán)境、海洋環(huán)境等監(jiān)測領域，有助于提高環(huán)境監(jiān)測工作效率，對于改善城市環(huán)境質(zhì)量具有一定幫助作用。

1 遙感技術的基本概述

遙感技術是多學科的共同成就，包括計算機、物理學、數(shù)學、地理學、空間等學科，是一項綜合技術。目前，國際遙感技術的發(fā)展速度極快，有關遙感技術的類型有很多，一般按照平臺高度劃分，包括航空航天、航通、地面等技術；按照電磁波光譜段的長度進行劃分，包括熱紅外遙感技術、反射紅外遙感技術、微波遙感技術[1]。

2 遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中的重要性

2.1 獲得大量信息

遙感技術能夠?qū)Φ孛嫔先康匦芜M行觀測，如一些人工監(jiān)測不到的原始森林、沙漠、冰川、海洋等，利用遙感技術也可以獲得具體的遙感影像，提升環(huán)境監(jiān)測工作水平。相關監(jiān)測人員借助電子光學儀器、計算機軟件等設備，可準確獲得可見光、微波波段的信息，解決了人工監(jiān)測存在的不足，為獲取更多的環(huán)境監(jiān)測信息提供一定的技術支撐。

2.2 實現(xiàn)全面監(jiān)測和動態(tài)監(jiān)測

遙感技術能夠?qū)崟r監(jiān)測自然生態(tài)、水文、土地、大氣等環(huán)境變化情況，確保監(jiān)測人員在第一時間掌握全部數(shù)據(jù)信息變化。在此過程中，監(jiān)測人員能夠利用遙感技術對被監(jiān)測區(qū)域進行拍攝、掃描等，以獲取被監(jiān)測區(qū)域中最新的環(huán)境變化數(shù)據(jù)信息，為環(huán)境保護工作提供更為精準的數(shù)據(jù)參考[2]。

3 遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中的實施要點

3.1 水環(huán)境監(jiān)測

通過清潔水、污染水在衛(wèi)星遙感影像上存在的差異，深度分析遙感影像中產(chǎn)生的色彩灰度值，有助于監(jiān)測人員在第一時間了解水污染的嚴重程度。污染水反射率通常大于清潔水反射率，而且，在遙感影像上的污染水和清潔水的紅外圖譜色感很顯著，會讓人一眼看出其中存在的變化（圖1）。監(jiān)測人員可對水面光譜進行分析，并借助計算機進行數(shù)據(jù)分析，判斷水污染的類型、嚴重程度、影響范圍等[3]，并按照所得信息情況，確定污染物的來源、位置以及污染趨勢。監(jiān)測人員將遙感技術應用于水污染監(jiān)測中，大大提升了環(huán)境監(jiān)測效率。比如：中科院遙感應用研究所自主研發(fā)的水環(huán)境遙感監(jiān)測系統(tǒng)，能夠有效監(jiān)測水體富營養(yǎng)化、固體懸浮情況、水質(zhì)污染程度等，使監(jiān)測人員能夠第一時間掌握水污染類型、分布范圍、發(fā)展趨勢以及擴散面積，為環(huán)境監(jiān)測提供一定理論參考。

圖1 不同水體遙感反射率（a）是清潔水體（b）是污染水體

3.2 海洋環(huán)境監(jiān)測

人們在開發(fā)、利用海洋資源的過程中，會導致海洋污染問題的發(fā)生，使海洋生態(tài)惡化，嚴重降低了海洋環(huán)境的質(zhì)量。在對其進行監(jiān)測的過程中，相關監(jiān)測人員借助遙感技術，以水體光譜特性和水色為主要選擇指標，能夠更大范圍地監(jiān)測水體污染擴散情況，并對污染物的排放原因、擴散方向、擴散規(guī)模等進行全面監(jiān)測，為海洋環(huán)境的合理監(jiān)測提供正確的理論參考（圖2）。

圖2 海洋環(huán)境遙感影像圖

3.3 大氣環(huán)境監(jiān)測

將遙感技術合理應用于大氣環(huán)境監(jiān)測工作中，可研究大氣環(huán)境、大氣污染物、災害性大氣污染的擴散情況等。相關監(jiān)測人員通過對大氣污染源的分布情況、擴散條件、分布范圍等進行監(jiān)測，可實時獲得地面同步監(jiān)測信息，為大氣污染提供一定的評價依據(jù)。

相關監(jiān)測人員可借助大氣污染物中微量成分的光譜特征、植物受污染程度所呈現(xiàn)的光譜顏色變化，對大氣環(huán)境質(zhì)量進行全面剖析，如大氣污染源分布情況、大氣環(huán)境污染程度、污染物擴散范圍等。一般來說，工業(yè)生產(chǎn)、生活燃煤、汽車尾氣排放、森林火災等產(chǎn)生的廢氣、粉塵、煙塵和其他有毒、有害氣體等，相關監(jiān)測人員都可以利用遙感影像來對其進行監(jiān)測，判斷污染物組分的波長范圍，并利用紅外激光——熒光遙感器監(jiān)測污染物的濃度和污染源數(shù)據(jù)，為提升大氣環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量提供一定的理論參考[4]。另一方面，相關監(jiān)測人員借助衛(wèi)星熱紅外波段數(shù)據(jù)監(jiān)測秸稈、森林焚燒點，可對污染源進行定位追蹤。在治理揚塵過程中，相關監(jiān)測人員還能夠借助遙感技術，合理控制污染物來源[5]，有效指導揚塵處理工作（圖3）。

圖3 遙感反映大氣污染物監(jiān)測示意圖

3.4 地面環(huán)境監(jiān)測

相關監(jiān)測人員借助衛(wèi)星遙感圖像，可以對土地分布和土地覆蓋范圍進行了解，并掌握地面覆蓋物的反射率、形狀等，為地面環(huán)境監(jiān)測提供多樣性的信息參考。對于地面環(huán)境污染來說，相關監(jiān)測人員要善于分析土壤中殘留的重金屬等有害物質(zhì)，并對不同地區(qū)的土壤侵蝕情況進行初步判斷和分析，有助于提高環(huán)境保護工作質(zhì)量（圖4）。

圖4 土壤覆蓋和土壤污染監(jiān)測遙感影像圖

3.5 城市污水監(jiān)測

隨著城市化進程的不斷加快，城市人口越來越多，加之工業(yè)行業(yè)的高速發(fā)展，會產(chǎn)生大量廢水、污水，導致地下水的質(zhì)量降低。所以，將遙感技術應用于 城市污水監(jiān)測中，利用光譜影像的不同呈現(xiàn)特點，明確城市水體污染程度。通常來說，相關監(jiān)測人員要使用綜合污染法，對水體質(zhì)量進行定量評估，并收集光譜數(shù)據(jù)信息，建立分析模型等，明確水體污染程度和污染源，確保第一時間發(fā)現(xiàn)問題，并提出解決方案（圖5）。

圖5 城市污水監(jiān)測遙感圖像

4 結語

綜上所述，嚴重的環(huán)境污染問題不僅對廣大人民群眾的身體健康造成一定影響，而且對于城市可持續(xù)發(fā)展也會產(chǎn)生一定的抑制作用。近些年來，我國正在積極推行綠色、環(huán)保、節(jié)能、減排、低碳的可持續(xù)發(fā)展理念，為了積極響應這一號召，遙感技術被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測中。遙感技術的應用能夠提高環(huán)境監(jiān)測效率，擴大環(huán)境監(jiān)測范圍，確保環(huán)境監(jiān)測的結果更為準確，進而查找環(huán)境污染的原因，并有針對性地提出相對應的解決方案，實現(xiàn)人類和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。