北方环境 第23卷 第4期 2011年4月

遥感在环境监测领域的应用

张海荣,马 静,徐 雷

1,2

2

3

(1 乌海市环保局,内蒙古 016000;2 乌海市环境监测中心站,内蒙古 016000;

3 内蒙古自治区污染物在线监控中心,呼和浩特 010011)

摘要: 文章介绍了遥感技术在水环境监测、生态环境监测、大气环境监测和其他领域等方面的应用原理及实例,指出了我国环境污染遥感监测技术存在的问题和发展趋势。关键词: 遥感;环境监测;应用

中图分类号:X87 文献标识码:A文章编号:1007-0370(2011)04-0126-04

Theapplicationsofremotesensinginenvironmentalmonitoringfield

Zhanghairong1,2,Majing2,XuLei3

(1 EnvironmentalprotectionagencyinWuhai,InnerMongolia016000;2 WuHaiCityEnvironmentMonitoringStation,

InnerMongolia16000;

3 InnerMongoliapollutionautomonitoringcenter,Hottot010011)

Abstrac:tThispaperintroducedtheapplicationsofremotesensinginwaterenvironmentalmonitoring,atmosphericpollutionmonito

ring,

ecologicalmonitoringandotherfields,discussedtheproblemsexistinginremotesensingmonitoringofenvironmentalpollutionanditstrendwerepointed

Keywords:remoteSensing;environmentalmonitoring;application引言

近年来,环境监测技术逐渐从静态的瞬时人工监测发展到动态的连续自动监测,但监测范围一般仍局限于点上,不能掌

握大范围的动态变化。因而遥感技术被用来弥补地面环境监测的不足,在环境保护中得到了越来越多的应用。

高了地物光谱分辨力,有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性[3]。

2遥感技术在环境监测领域应用

2 1水环境遥感监测

在水环境遥感方面,根据遥感机理不同分为海洋水色卫星遥感和内陆水体卫星遥感。内陆水体比海洋水体复杂得多,水域面积相对小且污染类型多样,要求卫星遥感有更高的空间分辨率和光谱分辨率。

水体及其污染物的光谱特性是利用遥感信息进行水环境监测和评价的依据[4]。不同种类和浓度的污染物,使水体在颜色、密度、透明度和温度等方面产生差异,导致水体反射波谱能量发生变化,根据遥感图像在色调、灰阶、纹理等特征上反映的影像信息的差别,从而识别出污染源、污染范围、面积和浓度等。

2 1 1内陆水体遥感监测 监测指标 常规的水质监测参数较多,由于现阶段的技术局限及对反演机理认识的模糊造成遥感水体环境监测还不能对所有水质参数进行定量反演[5]。但是随着物质光谱特征研究的不断深入、遥感水质反演算法的改进以及各种先进传感器技术的不断应用,遥感可监测的水质参数也不断丰富,包括悬浮物含量、水体透明度、叶绿素a浓度、溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数以及一些综合污染指标,如营养状态指数等[6]。

随着内陆水体环境遥感监测研究的不断发展,其他水质参数的遥感反演也取得了一定的进展,可监测的指标包括总氮(TN),总磷(TP),高锰酸盐(CODMn),溶解氧(DO),如

1遥感技术简介

遥感(RemoteSensing,简称RS)是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特性性质及变化的综合性探测技术[1]。它是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术,目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段[2]。

遥感按工作平台可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感;按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感、热红外遥感、微波遥感3种类型;按研究对象可分为资源遥感、环境遥感、农业遥感、水文遥感等。随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波红外、热红外、微波方向发展。波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。

高光谱遥感的发展,使得其传感器在0 4 m-2 5 m范围内可细分成几十个,甚至几百个波段,光谱分辨率将达到5nm-10nm。遥感器波段宽度窄化,针对性更强,可突出特定地物反射峰值波长的微小差异;同时,成像光谱仪等的应用提 126NORTHERNENVIRONMENT