曾麗蓉

（南安市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，福建 泉州 362300）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境受到了多方面地破壞，導(dǎo)致人與自然和諧發(fā)展受到約束，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度減慢。近年來，我國大力推動生態(tài)文明建設(shè)，強(qiáng)調(diào)生態(tài)環(huán)境的污染預(yù)防和控制污染的重要性，積極開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作。目前，國家嚴(yán)格要求做好環(huán)境保護(hù)工作，要求國土、水利、農(nóng)業(yè)、海洋等相關(guān)部門落實(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)責(zé)任擔(dān)當(dāng)，生態(tài)保護(hù)和城鄉(xiāng)污染處理的監(jiān)督與行政處理問題由國家生態(tài)環(huán)境部主要負(fù)責(zé)，將遙感技術(shù)應(yīng)用到生態(tài)保護(hù)與監(jiān)管中，推動國家生態(tài)文明建設(shè)，貫徹落實(shí)人與自然和諧發(fā)展理念。

1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測及遙感技術(shù)內(nèi)涵

1.1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測特點(diǎn)

由于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的覆蓋面廣、工作時間長以及難度大，導(dǎo)致工作進(jìn)行緩慢。地方主管部門檢查、上級主管部門督察以及社會共同監(jiān)督等傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)管方式工作量巨大、消耗的時間長，而且監(jiān)管不一定到位，采集的數(shù)據(jù)也不一定準(zhǔn)確，人力物力損耗極大；另外，在偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝監(jiān)測設(shè)備的難度大；一些排污不達(dá)標(biāo)的企業(yè)，為了蒙混過關(guān)，用了很多方法躲避檢查?？偟膩碚f，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)困難，采集準(zhǔn)確數(shù)據(jù)困難，確定污染位置困難是目前我國環(huán)境監(jiān)管的三大困難。

1.2 遙感技術(shù)內(nèi)涵

隨著科技的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境監(jiān)管工作中應(yīng)用遙感技術(shù)的可能性得到了提高，遙感技術(shù)通過發(fā)射電磁波和接收反射的電磁波，將根據(jù)電磁波的變化情況，對監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行識別與監(jiān)測[1]。遙感技術(shù)同時還可以獲取地球表面的地理空間信息。遙感技術(shù)在衛(wèi)星成功發(fā)射的基礎(chǔ)上迅猛發(fā)展。信息的采集、輸出、處理以及儲存是遙感技術(shù)的主要功能。遙感系統(tǒng)包括遙感平臺、遙感器、信息傳輸接受設(shè)備，數(shù)據(jù)和圖像處理設(shè)備等幾個部分[2]。遙感技術(shù)現(xiàn)在被認(rèn)為是最有效，最便捷的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測手段[3]。國家七部委制定的“綠盾行動”在生態(tài)環(huán)境部負(fù)責(zé)的生態(tài)與環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用中心的衛(wèi)星遙感技術(shù)支持下得以順利展開，一定程度上為國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)管與政策的制定提供了幫助。

2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 大氣監(jiān)測

一氧化碳、二氧化硫、氣溶膠、臭氧都是常見的大氣污染物。當(dāng)前許多企業(yè)不重視污染物的排放處理，導(dǎo)致“散亂污”情況的發(fā)生。遙感技術(shù)的應(yīng)用可以精準(zhǔn)定位污染源的位置，及時進(jìn)行監(jiān)管處理，一定程度上提高了環(huán)境監(jiān)控與治理效率。由于地面監(jiān)、觀測的分布受到空間的限制，傳統(tǒng)的監(jiān)測通過地面觀測不具有連續(xù)性，難以滿足現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)管要求。目前，大氣污染的監(jiān)測工作主要借助衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行。自20世紀(jì)70年代中期以來，應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)對氣溶膠展開研究，氣溶膠遙感在MODIS發(fā)射后得以快速發(fā)展。大氣污染研究在衛(wèi)星遙感反演所得到的氣溶膠厚度數(shù)據(jù)支持下開展，取得了重大成果。在對氣溶膠特性、時空分布特點(diǎn)、大氣污染動態(tài)監(jiān)測、全球氣候變化影響、近地表顆粒物濃度預(yù)測等的研究中，研究學(xué)者取得了較多成果。由于大多數(shù)污染源具有熱輻射特性，所以污染溯源研究中地表溫度成為一個重要的研究參數(shù)。如今，在秸稈焚燒、霧霾、顆粒物、二氧化氮監(jiān)測工作中遙感技術(shù)起到了重要作用。

2.2 土壤監(jiān)測

土壤污染的監(jiān)管、識別、評估也可以借助遙感技術(shù)進(jìn)行。光譜分析法是分析土壤中重金屬污染情況和有機(jī)污染情況的快速分析方法，也是土壤污染分析的主要方法。另外，土壤石油類污染也可以借助植被冠層的光譜情況進(jìn)行分析。植被指數(shù)相較于土壤特征，光譜反應(yīng)和光譜變化情況更加明顯，通過地面的多源光譜數(shù)據(jù)即可得知。但是，土壤中水分含量的變化對石油污染情況的分析有一定程度的影響，所以，在海洋污染研究領(lǐng)域很少應(yīng)用土壤石油污染監(jiān)測方式進(jìn)行監(jiān)測。

2.3 水質(zhì)監(jiān)測

水質(zhì)受到污染后，其生物、物理、化學(xué)性質(zhì)會發(fā)生很大程度地改變，治理難度大，所需成本高。由于不同污染物對電磁波的反射特點(diǎn)不同，甚至在某些情況下會產(chǎn)生熒光效果。通過對水體進(jìn)行電磁波監(jiān)測，根據(jù)水體反饋的信息，通過光電儀器或計算機(jī)對收集的信息進(jìn)行科學(xué)處理或繪制圖像，可以直觀地了解到水體污染程度、污染物的類型以及污染的范圍。遙感技術(shù)在水污染監(jiān)測中的工作原理是：不同污染物對不同頻率的光波或者電磁波的吸收頻率不同，它們所表現(xiàn)出來的特性也不同，還可以根據(jù)水中物質(zhì)的自身熱輻射特點(diǎn)對水體進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而對水中污染情況進(jìn)行分析。其次，如果是化學(xué)污染，可以用熒光特性進(jìn)行監(jiān)測，懸浮物質(zhì)的監(jiān)測可以借助光吸收技術(shù)進(jìn)行。通過紅外遙感技術(shù)與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合的方法，監(jiān)測水中油膜的范圍以及油膜的擴(kuò)散方向。

2.4 植被監(jiān)測

遙感技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，植被指數(shù)由近紅外波段和衛(wèi)星可見光組成，其作為植被生長、覆蓋情況定性和定量分析的標(biāo)準(zhǔn)。土壤調(diào)整植被指數(shù)、垂直植被指數(shù)、綠色植被指數(shù)、比率植被指數(shù)等統(tǒng)稱為植被指數(shù)。地表植被的情況都可以通過植被指數(shù)簡單、準(zhǔn)確地計算出來。生態(tài)領(lǐng)域，植被指數(shù)還可以對土地退化、土地荒漠化、土壤退化、水土流失等自然破壞情況進(jìn)行評估與監(jiān)測；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，植被指數(shù)可以對農(nóng)作物的生長情況、產(chǎn)量情況、農(nóng)作物的各方面參數(shù)進(jìn)行評估，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行參考。

3 遙感技術(shù)運(yùn)用中的不足及改進(jìn)展望

在環(huán)境監(jiān)測中，遙感技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)漸漸顯露，但是依然有很多劣勢，為滿足當(dāng)下國家環(huán)境監(jiān)測和執(zhí)法督察的要求，我們可以從以下幾個方面對遙感技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

3.1 加快整合多源遙感數(shù)據(jù)

時間分辨率、光譜分辨率、空間分辨率等單一類型的數(shù)據(jù)中存在的不足都可以通過多源遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行彌補(bǔ)。所以，整合環(huán)境數(shù)據(jù)、社會數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)可以為未來生態(tài)環(huán)境監(jiān)督與管控提供數(shù)據(jù)支持。

3.2 優(yōu)化遙感反演

在進(jìn)行遙感反演的過程中，如果不優(yōu)化模型和沒有建立地表數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)會導(dǎo)致反演參數(shù)出現(xiàn)誤差。目前準(zhǔn)確的原位數(shù)據(jù)獲取具有一定的困難，因為僅僅依靠地面實(shí)測數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)的聯(lián)系進(jìn)而估算生態(tài)指數(shù)，這種方法顯而易見是不準(zhǔn)確的。所以，我們要將未來的研究方向建立在如何降低對地面實(shí)測數(shù)據(jù)的依賴性和如何準(zhǔn)確地評估數(shù)據(jù)上。

3.3 優(yōu)化尺度效應(yīng)

當(dāng)前環(huán)境遙感面對的主要問題就是尺度效應(yīng)。時間分辨率與反演的準(zhǔn)確程度和數(shù)據(jù)的采集有著密切的關(guān)系。所以，在選擇合適的遙感數(shù)據(jù)集之前，我們要根據(jù)要求建立遙感模型并優(yōu)化其時空尺寸。

3.4 提高綜合分析能力

將遙感技術(shù)運(yùn)用到環(huán)境監(jiān)測，建立一個監(jiān)測與報告相結(jié)合的平臺。與此同時，提高對結(jié)果綜合分析能力也同樣重要。

4 結(jié)語

總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境遭受到了極大的破壞，經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展又因環(huán)境的破壞受到制約。環(huán)境監(jiān)控工作的進(jìn)行對環(huán)境的保護(hù)以及環(huán)境污染的控制起著至關(guān)重要的作用，遙感技術(shù)的應(yīng)用為環(huán)境監(jiān)控工作提供了技術(shù)支持，其在環(huán)境監(jiān)控工作中做出的貢獻(xiàn)不可忽視。故我國應(yīng)當(dāng)大力推進(jìn)遙感技術(shù)的發(fā)展，更好地對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理。