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浅谈遥感技术在大气环境监测中的应用

木木文档网 发表于:2022-11-01 11:20:06 来源:网友投稿

摘要:遥感技术是一种新兴的探测技术,其依据电磁波理论,利用通过各种传感仪器,远距离对目标辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,最后成像,进而达到探测和识别的目的。遥感技术为提高现代环境监测质量提供了技术可能,在大气环境监测中,应用遥感技术,可以实时监测和跟踪环境具体污染状况、环境改变等,为相关部门及时采取应急处置措施提供参考。本文分析了遥感监测技术的原理,并着重探讨了其在大气环境监测中的应用,以供参考。

关键词:遥感技术;大气环境监测;应用对策

环境监测技术也从之前的瞬时人工监测,发展到如今的连续自动监测,极大地提高了监测数据的准确性。但由于监测范围有限,在监测某些区域的大气环境质量情况时,其结果不够精确,而且需要较大的资金投入。遥感技术是一种新兴的监测技术,能实现远距离监测,而且具有速度快、成本低、监测范围广、持续动态监测等多项优点,因而在大气环境监测中,得到了进一步的推广应用。

一、遥感技术监测原理

所谓的遥感技术,就是通过仪器对远距离物体或发生的某种现象进行实时的观测。遥感监测技术能够减少对物体或某种现象的直接接触,在远处即可获得所需要的信息,同时及时的辨认和分析该信息。在世界范围内,遥感技术属于先进的大气环境监测技术,遥感技术由于具有众多的优势而得到广泛应用,它在对污染源进行定位以及跟踪时不需要采样就能够完成;它能够将自动报警装置设置在技术应用中,如果出现了污染源,报警装置就能够对污染源进行监测,对污染范围以及在大气中的扩散进行自动跟踪。遥感监测一般可分为五种类型:一是紫外监测,二是可见光监测,三是微波遥感技术;四是热红外遥感技术;五是反射红外遥感技术。遥感技术可划分为多种工作方式,通常我国所用到的遥感监测方式,主要是主动式遥感监测和被动式遥感监測。前者一般是将波束或次波束通过遥感探测仪器自身向外发出,与被探测的物质吸收、反射等相互作用后产生回波,随后利用卫星及时检测这些回波;后者则是通过太阳光完成的,物体受到阳光的照射,对太阳光不同的吸收、反射和折射,另外加上接收物体自身所发射的红外光,进而很好的测量出大气成分[1]。

二、遥感技术在大气环境监测中的应用

(1)监测大气气溶胶。大气中的气溶胶指的是存在于大气中各种液态、固态的不可见的与可见的微粒以及其他物质。例如比较常见的烟、雾等多属于气溶胶的一种[2]。在过去一段时间,对大气进行监测过程中,难以发现存在于大气中的气溶胶,从而也无法对其进行合理监测,但是在遥感监测技术应用在大气监测中后,在具体监测过程中,可以通过高分辨率的卫星,对大气中的气溶胶空间具体的分布与变化趋势进行监测,这也就弥补了地面监测过程中的不足,提高了监测的全面性与准确性。

(2)监测沙尘暴。沙尘暴是一项严重的自然灾害,沙尘暴会对人们的生活环境造成严重破坏,同时也会对大气环境造成较为严重的污染,沙尘暴的特点是:危害性大、突发性强,一旦发生将会对其经过的区域大气造成严重污染,并且对当地的生态环境造成破坏,同时其也是大气气溶胶的一种。利用遥感监测技术对沙尘暴的特性进行监测,可以发现,在乎到沙尘暴天气时,可见光的和反射率都出现了明显上升,并且随着沙尘暴强度的增加,反射率也将会变大。从目前的研究情况来看,红外通道数据对确定沙尘暴的位置极其准确,并且对监测大尺度沙尘暴运动轨迹都十分准确[2]。

(3)监测臭氧层及有害气体。臭氧层对地球上的生物起到保护作用,大气遥感监测过程中,可以利用遥感监测对臭氧层的变化以及空洞的形成的具体位置进行准确判断。目前,利用遥感技术,人们已经发现了在南极的上空出现了臭氧空洞,并且臭氧空洞每年都在不断扩大中,这对地球上的生物来说十分不利[4]。此外,人们也通过激光雷达对流层一定高度范围内的臭氧分布情况进行详细测量,最终测量结果表明,利用激光的不同波段,能够获取地球上空精准的臭氧层分布状况。二氧化硫和二氧化氮等有害气体的释放量的增多会对人们的生活和健康造成巨大威胁,同时也会对植物的生长造成不良影响。通过观察可以发现,植被在受到二氧化硫和二氧化氮的污染后,其对红外光的反射率将会呈下降趋势,其在颜色上的改变及动态标志也会与植被呈现的颜色有所差别,因此,在具体研究与分析过程中,可以针对各项内容展开相应的研究与分析。卫星遥感技术对植物的具体监测会呈现在不同像元上,人们可将像元信息利用自己的标准与实际的植被、土壤、水体等各项内容的基本信息进行详细对比分析,将不同的像元信息对照分类。与污染气体信息进行适当叠加,便可测出污染气体累加浓度信息[3]。

(4)监测城市热岛效应。城市热岛效应指的是在城市聚集了大量的人口,取暖、呼吸、自身热量等在一定范围内进行聚集,从而将会导致局部地区的气温周围地区的温度高出很多。城市热岛效应实际就是大气热污染现象,这也是现代城市人口逐渐聚集与增多的必然趋势。大气遥感监测中,利用热红外遥感对地物的温度进行测量,然后依据热效应的具体差异性,对热源的情况进行有效探测[5]。通过对大气遥感监测对热图像进行等量分隔,通过正常的方式,绘制出区域正常状况下的等温线,如果在监测后发现等温线出现了较为明显的改变,则表明此处存在因影响问题改变的因素。由此可见,大气遥感监测能够准确分析城市热岛施工分布的具体情况,以及强度特征等内容。

三、结语

综上所述,利用遥感技术不仅可以动态、准确的监测出较大范围内的大气污染情况,实时监测出大气环境污染变化趋势,而且可以快速准确定位环境污染的发生,跟踪大气污染环境的发展以及监测大气环境污染停止时间,同时采取相应措施,降低大气污染造成的损失。在今后大气环境污染治理中,遥感监测技术发挥着重要作用,并且可以逐渐向其他领域发展。

(作者单位:盱眙县环境保护局)

参考文献

[1]王辉.遥感技术在大气环境监测中的利用[J].资源节约与环保,2017(09):36+38.

[2]张伟华.遥感技术在水环境及大气环境监测中的运用探析[J].当代化工研究,2016(12):104-105.

[3]朱若瑾.遥感科学技术在环境领域的应用现状及发展趋势[J].科技展望,2016,26(25):168.

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