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细数遥感技术在环境监测中的应用

2016-12-08 14:17来源:江西化工关键词:遥感监测遥感技术环境监测技术收藏点赞

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1.3 遥感技术用于城市环境监测

城市环境与人们的生活、工作息息相关,查明影响城市环境的因素,可有针对性地调整工业布局、城市结构,加强城市环境管理,从而降低环境污染,提高人们生活和工作的环境质量。目前遥感技术在城市环境监测方面的应用主要表现在:

(1)城市土地利用分类及变化研究,主要是利用LandsatTM数据进行,结合历史用地状况,现状及未来

用地规划建立土地利用变化的调控和管理。(2)人口分布、工业分布格局、经济结构变化的调查;利用遥感技术获得的信息可以为政府部门的决策和管理提供依据。

1.4 卫星遥感用于大气环境监测

1.4.1臭氧层监测

由于臭氧对0.3微米以下的紫外区的电磁波吸收严重,因此可以用紫外波段来测定臭氧层的臭氧含量变化.在2.74毫米处有个吸收带,可以用频率为

11083MHz的地面微波辐射计或用射电望远镜来测定臭

氧在大气中的垂直分布.又由于大气中臭氧含量高则温度高,又可以用红外波段来探测。

1.4.2大气气溶胶监测

通常我们把大气中的烟,雾,尘等归属于气溶胶。大气中的这些物质一般由火山爆发,森林或草场火灾,工业废气等产生,在遥感图象上可直接确定污染物的位置和范围,并根据他们的运动,发展规律进行预测,预报。由这些污染物形成的在低空漂浮的尘埃,可通过探测植物的受害程度来间接分析。

1.4.3有害气体的监测

人为或自然条件下产生的SO2氟化物等对生物肌体有毒害的气体,通常采用间接解译标志进行,植被受污染后对红外线的反射能力下降,其颜色,纹理及动态标志都不同于正常的植被,如在彩红外图象上颜色发暗,树木郁闭度下降,植被个体物候异常等,利用这些特点就可以间接分析污染情况。

1.4.4城市热岛效应的监测

城市热岛效应是由于城市人口密集,产业集中形成市区温度高于郊区的小气候现象。它是一种大气热污染现象。传统采用的流动观测(气球,飞机)和定点观测(气象台站,雷达)相结合的方法进行。但这些方法耗资大,观测范围有限,受各种因数的影响大,具有较大的极限性。遥感技术的发展为这一研究注入了活力。遥感卫星的使用,实现了定性到定量,静态到动态,大范围同步监测的转变,已经深入到可分析提取“热岛”内部热信息的差异。

1.5 遥感在水污染的监测方面的应用

1.5.1水域分布变化和水体沼泽化

水体总体反射率较低,在波长0.5-0.7微米处相对较高,0.7微米以后由于水体红外光吸收严重,反射率很低。对水域分布变化以选用1.55-1.75微米的多时域影像为适宜。沼泽化在多时域图象上反映为水体面积缩小,从水体向边缘呈规律变化,显示出程度不同的植被特征。

1.5.2水体富营养化

当水体出现富营养化时,由于浮游植物中的叶绿素对近红外光具有明显的“陡坡效应”,因此这种水体兼有水体和植物的光谱特征。在彩色红外图象上,呈现红褐色或紫红色。

1.5.3泥沙污染

水体中泥沙含量增加使水反射率提高。随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加,水体反射量逐渐增加,反射峰亦随之向长波方向移动,即红移。又由于水体在0.93-1.13微米附近对红外辐射吸收强烈,所以反射通量降低和受水分瑞利散射效应干扰,不适宜作悬浮泥沙浓度的判定波段。定量判读悬浮泥沙浓的最佳波段应在0.65-0.85微米之间。

1.5.4废水污染和水体热污染

废水由于水色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样。废水污染一般用多光谱合成图象进行监测。有的根据温度的差异也可用热红外方法测定。热污染大多是从工厂中排出的热水造成的。它不仅危及水体中的生物,也影响农作物的生长。热污染用热红外传感器很容易探测到。其图象可显示出热污染排放,流向和温度分布的情形。对图象进行伪彩色密度的分割可绘制等温线,测出水中温度分布。

1.6 卫星遥感在固体废弃物的监测方面

近年来利用遥感技术对我国多个城市的工业废渣和生活垃圾及堆放地与污染状况进行了监测,如中国环境科学研究院在“八・五”期间采用遥感方法对北京市的垃圾堆放场作了监测研究。

2 结束语

以上从海洋、森林与城市环境监测等多个方面说明了卫星遥感在环境监测与保护中所起的作用,在其他方面,如土地资源、水资源等许多领域的环境监测与保护工作中卫星遥感技术的作用也是显著的。这一新的技术将帮助人们突破传统污染监测方法的局限,提高环境保护和污染监测能力,为保护生态环境的平衡、提高人们生存环境的质量作出贡献。

延伸阅读:

我国环境监测技术存在的问题及对策

“十三五” 规划将研发水气土和新型污染物监测仪器

原标题:遥感技术在环境监测中的应用
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