环境遥感监测技术(6篇)

环境遥感监测技术篇1

关键词：遥感技术；国土资源管理；土地资源调查；矿产资源监测调查

中图分类号：S-1文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-09-0061-2

0引言

随着遥感技术的发展，更多的方面和领域通过利用遥感技术中高分辨率卫星数据，对土地利用情况、土地执法、土地变更等问题进行深入调查，在国土资源管理问题方面发挥出巨大的作用，随着科学技术的发展和遥感技术的深入运用，遥感技术已经能够应用到土地资源调查评价领域,并具有十分广阔的应用前景。

1遥感技术在国土资源管理中的应用现状

遥感技术最初一般应用于遥感地质填图,随着技术的发展，其应用领域逐渐拓展到地质环境调监测、矿产资源开发以及地质灾害预警等众多领域,尤其是在国土资源管理中的应用，已经开始处在无法替代的地位,有效地为国土资源的管理规划、矿产秩序管理和有效利用、地质灾害防治和矿产勘察提供了强大的技术动力。

1.1土地资源调查监测中遥感技术的具体应用

作为一种获得信息的有效方式，遥感技术的信息量丰富、信息获取周期短，并具有多光谱的特性，所以，它在我国的土地资源调查当中有着十分重要的作用。20世纪80年代，MSS卫星遥感数据采集技术便开始应用于全国土地概查工作当中；80年代后期,原国家土地管理局应用航空遥感技术开展了全国绝大多数地区1：1万土地利用现状调查。90年代初，全国县级土地详查工作也在遥感技术的支持下展开，进入新世纪以来，大量新设备、新技术，诸如QuickBird,IKONOS,SPOT-5等高分辨率、多时段卫星数据开始广泛应用于土地资源的调查监测当中，在全面展开利用动态遥感进行土地监测工作的前提下，逐步建立了全国的土地遥感监测体系。

所以，近些年来，遥感技术在国土资源管理中的应用已朝着标准化、规模化的方向发展。而随着科学技术的发展，各级政府也逐渐开始顺应形势，颁布了《土地利用现状调查技术规程》《土地利用动态遥感监测规程》《SPOT2.5m数字正射影像图制作技术规定》等标准规程，2005年，国土资源部承担了国家“863”课题“规模化高效土地资源遥感业务运行系统”建设，开展了高分辨率遥感影像数据处理、土地利用信息自动提取等各种遥感高端技术的研究；2007年，第二次全国土地调查利用了大量的技术方法和技术路线，使遥感技术得到了广泛的应用和发展。

1.2在地质环境调查与地质灾害监测中遥感技术的应用

现代遥感技术的进步和发展，对环境监测、地质灾害监测的研究提供了崭新的道路。在地质灾害，诸如地震、滑坡、泥石流等的调查研究中,遥感技术的优势和作用被充分发挥，在1976年唐山地震的救灾工作时，我们利用机载遥感资料进行震后相应的救灾工作，而且利用高科技的1：1万航片制定了相应的震害图，在唐山地震的营救中起到了重要的作用，有效提升救灾工作效率，能够节省时间和资金的耗费，更加真实客观地反映了灾害地区的受灾状况。

除此之外，在2008年汶川大地震中，遥感影像技术也被利用于有效提取并分析活动性线性构造及环形构造信息，从而获取汶川地区地面断裂、冒沙和位移等各种地貌的直观画面和直观情况分析,从构造规模、地质活动程度等各个方面有效分析出余震发生的种种情况及其危害程度,评估灾害造成的损失情况，并且《汶川地震灾害地图集》的出版，也是以遥感技术所获得的各项资料为依据而制作的。此外,通过对不同时间遥感资料进行对比，可以了解容易发生震后滑坡、泥石流等地质不稳定的地区，帮助进行相应的预测和分析，充分地了解已发生各种地质灾害地区地质的破坏程度，做好防震救灾工作。

1.3在矿产资源调查、开发利用监测中遥感技术的应用

高光谱遥感一般利用搭载于航空或航天平台上的成像光谱仪监测各类地物的光谱特性,取得相应的图谱合一的信息。所以，它被充分地利用到矿产资源调查、开发和利用的各类监测活动，为其提供了技术支持和发展空间。

随着AIS-1的出现，遥感技术在地质方面的应用由多光谱的定性描述向高光谱定量物质组成鉴别进行技术跨越，至此，我国高光谱矿物填图技术逐步开始应用到地表岩石、矿物的具体识别与填图当中。20世纪90年代开始,国土资源部利用遥感技术对多个矿产资源进行了开发和监测，基本查明了进行监测的区域各类矿种能够进行开采的具置、废弃物分布状况等，并方便进行各类执法活动，经过多年的实践，各类与矿产资源开发有关的遥感技术已经有了很大发展，为矿产资源开发活动能够长期有效地进行奠定了坚实的基础。

2遥感技术应用中存在的种种问题

2.1数据资源不够丰富

多时相、高分辨率的遥感信息资源在国土资源管理工作当中显得尤其重要，虽然它已经在各方面有很大的提高，但是，由于科技和资金等问题的限制，高质量、高水平的遥感数据的卫星源却很少。在国内现在虽然有“遥感三号”、“遥感四号”等能够有效用于国土资源的管理工作，但这些卫星分辨率具有相对较低、成像周期长等缺点，所以不能完全满足国土资源管理工作的各类需求。因此，我国一般从国外购买相应的遥感数据和遥感资料，因此，高质量遥感数据资源十分珍贵，我国自主获取高质量、高水平的遥感影像数据源的各种手段还有待进一步拓展和提升，才能获得更好的遥感资料。

2.2遥感技术实力薄弱，高分辨率遥感影像的信息自动化水平不高

目前，遥感技术能够对中分辨率遥感数据进行十分成熟的科学研究。而目前土地利用遥感监测必须在充分满足管理和生产需要的前提下进行，但目前基于纹理的分类和信息提取技术仍然不能满足要求，高分辨率遥感影像的信息自动化水平不高。

3遥感技术在未来的国土资源管理中的发展状况

作为一项新的技术手段，随着科学技术的发展以及各类数据库资源的有效利用，遥感技术在国土资源管理中的应用向更深层次和更广泛的空间发展。

3.1土地利用调查与监测方面遥感技术的利用前景

一般来说，国土资源部每年对全国50万人口以上城市的土地利用情况进行相应的监测工作。但近些年来，随着对国土资源管理工作的需要，许多省市进行监测的时间间隔越来越短。随着管理工作的需要和科技的发展，遥感技术的各类特征和优势，十分有利于相应工作的开展，所以，一些地级市为了更好地进行国土管理工作，也开始进行相应的监测工作,其趋势是省级监测的时间间隔将会越来越短，地级市进行监测的次数越来越多。

近年来，随着遥感技术调查工作的顺利开展和进行，帮助国土资源管理部门和各级政府基本实现了遥感监测技术在国土资源管理中的产业化经营和应用。但由于种种限制，在天气状况不好的情况下,常用的遥感影像数据技术对于数据和资料的获取有着很大的缺陷性和局限性，不能准确地获取国土利用问题的各类资料，所以，随着科学技术的发展和提高，遥感技术需要避免恶劣天气所带来的种种影响，使其具有全天候穿透能力等优势，这样将会在未来的土地利用和调查中充分发挥其重要作用和价值。

3.2资源开发和管理方面遥感技术的利用前景

利用高光谱遥感技术光谱信息层次丰富、波段窄、分辨率高等优势，能够做到反复演示某些指示矿物的丰度，将使遥感技术能够更好地利用在各种矿产资源的开发管理和监测方面，成为地质及矿产资源找矿、监测等方面的重要技术手段。

3.3地质环境调查与地质灾害监测方面遥感技术的利用前景

遥感技术应用于地质环境调查与地质灾害监测具有不可代替的优势，针对目标区域的特点，利用遥感技术，可以对目标区域的地质环境和地质灾害进行监测，而且遥感技术应用于地质灾害监测逐步从定性化向定量化发展，并可逐步应用于地震前期的监测，今后，利用遥感技术研究地质灾害，一般需要在使用卫星系统的基础下，以航空、地面等多种监测为主要的手段，进行全天候、多时相的连续观测，从而达到事半功倍的效果和作用。

4结语

在利用国土资源遥感的发展方向就是要做好调查与分析研究的结合、遥感技术与常规方法的结合,才能取得更好的效果。随着地理信息系统的广泛运用和计算机技术的日益推广，在国土资源管理工作中有效利用遥感技术不仅有着很强的可行性，而且也有着很强的实践性，这在很大程度上一定会为国土资源管理带来革命性的进步。

参考文献

[1]杨承蕊,张和生.遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J].科技情报开发与经济,2008,(01).

[2]丁建华,肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用[J].地球物理学进展,2006,(02).

[3]谢慧芬.遥感技术在地质灾害监测和治理中的应用[J].测绘与空间地理信息,2011,(03).

[4]王文卿.遥感技术在国土资源管理中的应用现状及前景[J].测绘通报,2009,(6).

环境遥感监测技术篇2

关键词：遥感技术农业应用发展前景

随着科学技术的不断发展，遥感技术也从中得到了长足的发展与进步，其已经被应用到农业、土壤以及气象等多个方面，且应用范围还正处于一个不断扩大的趋势。在农业中，遥感技术所拥有应用范围最广、发挥作用最大的一个领域就是农业生产方面。遥感技术的应用使农业不断向高效化、精准化以及多样化方向发展，其已经成为农业未来发展的一个重要趋势。[1]

一、有关遥感技术的概述

遥感，顾名思义，也就是遥远的感知的意识，从宏观的角度来讲主要是指通过远处感知、探测事物或是物体的相关技术来传输、分析以及处理信息，对事物或是物体所具有的特征、性质以及变化等进行揭示的一种具有综合特性的探测技术，其是以通过遥感器来对地面事物或是物体性质进行的空中探测为主要工作原理。遥感技术是按照不同事物或是物体所具有的不同波普响应的原理，对地面上的各种事物或是物体进行识别，其具有非常强遥远感知能力。详细来讲，就是通过空中的飞机、飞船以及卫星等飞行物中所具有的遥感器来对地面的数据和资源进行收集，并对收集来的信息进行识别、分析、传送等。[2]

二、遥感技术所具有的主要特点

1.信息的收集范围大

具有遥感技术的航摄飞机具有10千米左右的飞行高度，陆地卫星所具有的卫星轨道高度可以高达910千米左右，因此，其获取资源和信息的范围是非常巨大的。

2.信息的获取速度快

卫星可以进行围绕地球的周期运转，其具有对所经地区的各种最新自然资料进行实时的获取。可以对原有资源进行及时更新，或是对资料的新旧变化进行动态性的监控与监测。

3.信息的获取限制少

地球许多地区的自然条件都是非常恶劣的，例如沼泽、沙漠等地区是人类很难到达的。遥感技术是从空中进行地面监测，所具有的地面限制条件较少。在条件恶劣地区采用遥感技术可以对各种珍贵资料进行及时的获取。[3]

4.信息的获取方法多

遥感技术可以按照任务的不同自动选取对应的波段以及遥感仪器来进行信息获取。如可见光、紫外线、红外线以及微波探测等。采用的波段不同其对物体产生的穿透性也是不同的，进而对不同地面物体的信息进行获取。

三、我国农业中遥感技术的具体应用

1.调查农业生产所需要的资源

遥感卫星对地表进行扫描监测采用的是多波段传感器，其可以对地表物体所特有的信息进行有效的获取。在卫星图像中，不同的地表物体所具有的纹理、形状以及色调等信息都是不同的，根据有关的地理特征，可以对地表物体进行有效的识别与区分，这个过程就是农业资源调查中遥感技术的应用基本原理。

2.监测和评估农作物的生产情况

通过遥感图像对农作物的类型和种植面积进行识别和区分，其利用的是农作物所具有的光谱特性，再根据图像的多时相及不同波普可以实时、动态的对农作物的生长情况进行监测，同时还可以利用信息系统对农作物的产量进行评估。在我国，遥感技术监测和评估农作物生产情况最早是应用于小麦和水稻生产中。

3.监测和评估农业灾害

不同的地表作物所具有的波普特征是不同的，即使是一种作物，在其不同的内部结构及外部形态的基础上，其所具有的光谱反射率的曲线也是不尽相同的，遥感技术正是利用这种理论来对地表作物的灾害情况进行监测和评估。[4]

4.监测农业生产环境

在农业生产环境中，遥感技术的监测作用在多个方面得到应用，例如大气环境、水环境以及自然生态环境等监测中。其中，对大气环境进行监测主要是对大气的污染和污染源分布进行监测，以便对大气污染的程度、变化以及范围等具体情况进行监测；对水环境进行监测主要是对各大流域的水环境质量进行监测；对自然生态环境进行监测主要是农村生态变化、城市开发状况、矿区生态破坏以及森林覆盖情况等多方面进行监测。

四、农业生产中遥感技术的应用前景

1.对遥感信息模型进行深入发展

遥感技术进行深入发展的一个关键环节就是遥感信息模型的应用。通过遥感信息模型可以对具有实际应用价值的农业参数进行计算与反演。以往人们尽管已经发展和应用了一些诸如绿度指数、农田蒸散估算、作物估产、干旱指数以及土壤水分监测等遥感信息模型，但是其仍然无法与现阶段的遥感应用需求相适应。所以，需要对遥感信息模型进行深入的发展，这在遥感技术的开发与研究中仍然属于一个前沿问题。

2.综合利用遥感技术来对病虫害进行防治

植物发生病虫害后，其叶片结构会发生变化，利用近红外的光谱反射率可以进行准确的显示。不过，植物叶绿素的质量和数量并没有发生变化，因此，其可见光波段的光谱反射率也不会产生变化，人的肉眼是观察不到的。红外遥感技术可以对这种情况进行准确、及时的预测和预报，而且还能对植物的受害情况进行清晰的辨别，尽可能的将病虫害扼杀在萌芽之中。

3.向微波遥感技术发展

现阶段，国际遥感技术的主要发展重点就是微波遥感技术，其具有其它遥感技术所没有的穿透性、纹理特性以及全天候性，可以对恶劣的气象灾害进行有效的监测。

结语：

综上所述，我国虽然在二十世纪七十年末就已经在农业中应用遥感技术，并在土地利用调查、农作物生长监测以及产量评估等方面取得了一定的成果，但是其仍然无法与农作物大面积种植调查、病虫害预测预报以及动态土地监测等方面的要求相适应，这就需要我们在我国国情的基础上，引进国外先进的技术，采用各种方法与手段来对遥感技术进行更深一步的研究与发展。

参考文献：

[1]蒙继华，吴炳方，杜鑫，张飞飞，张淼，董泰峰.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感，2011（03）.

[2]齐虎春.遥感信息技术在农业中的应用[J].现代农业，2010（06）.

环境遥感监测技术篇3

关键词：3S技术；环境污染检测；环境保护

1.3S技术概述

3S技术是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的统称，其中，GPS主要用于实时、快速地提供目标的空间位置，为遥感对地观测信息提供了准实时或实时的定位信息和地面高程模型；RS用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何与物理信息及各种变化参数，其对地观测的海量波谱信息为目标识别及科学规律的探测提供了精确的定性或定量数据；GIS则是综合处理与分析多源时空数据的平台。3S的集成将使GIS具有获取准确、快速定位的现势遥感信息的能力，并实现数据库的快速更新；在分析决策模型的支持下，GIS可以快速地完成多维、多元复合分析。

3S技术集成将构成星、地、空一体化的信息系统，自动、实时地进行数据采集、环境监测、灾害监测、全球生态演变监测、空间信息自动更新等。

2.3S技术在环境污染检测方面的应用

通过地球观测卫星或飞机从高空观测地球，监测面积大，能及时发现陆地淡水和海水的污染、大面积空气污染、森林大火、火山喷发、洪水淹没等情况。利用遥感技术获取环境信息，时间周期很短，能及时发现环境的变化，便于采取措施控制环境污染，最大限度避免环境危害，保护环境。

装载了差分GRS定位仪的环境检测车，利用差分GPS的准确定位，能将车辆在移动中或在污染源现场采集的数据及时准确的反应到GIS电子地图相应位置上，而每一个固定监测采样点的空间坐标值也能通过GPS精确导入GIS中，并将不断变化的监测值和其在电子地图的相应坐标值进行关联后储存在数据库相应的位置中，这些数据可以为使用这随时调用进行动态分析或环境专题图的输出等。

RS对大范围的环境动态实时监测有得天独厚的优势。人们可以根据被监测污染物质或与其直接相关物质的最大吸收波长，来进行大范围的污染物定性、定量分析。遥感测得的数据，结合GPS精确地对分析的对象进行实时定位，再经过相应地雪编码结合环境数据实时采集系统、环境数据分析进入GIS直接处理，实现实时动态连续监测，从而试对环境污染的监测得以大面积、全天候、全天时进行。

同时，借助GIS软件的帮助，可建立水土流失管理信息综合数据库，实现水土流失的动态监测。

3.3S技术在公路生态环境保护中的研究和技术应用

3.1对公路沿线滑坡和泥石流的研究依据

3S技术因其强大的分辨能力与精确的模拟能力，在生态环境保护领域已广泛应用于调查导致滑坡、泥石流的环境因素，进而开展区域危险性分区及预测，为防治生态环境灾害提供科学的依据。

公路沿线的地质灾害发生、发展与其本身的特点有关：由于公路项目呈现线性、涉及范围广的同时所在环境限制性、封闭性明显，工程设计、施工及运行期管理都存在一定的困难，施工完成后的防护措施亦得不到全方位的调查和落实。对于这样的项目，3S技术更加显示出它超越空间、全时段观测能力的优越性；其在公路项目设计、建设等基础工程中的应用已非常广泛、成熟，而在生态环境保护中的应用起步不久、有待探索。

3.2主要研究内容

第一阶段：对公路沿线典型滑坡和泥石流发生区普查与分析；室内实验、现场监测与理论模型研究；获取监测区的遥感数据，并对遥感数据分类解译及建模；建立本底空间数据库。

第二阶段：建立典型滑坡和泥石流三维数字模型；建立滑坡和泥石流体GIS数据库；研究基于GIS技术平台的遥感图象数字处理方法；探讨基于GIS技术平台，根据遥感解译成果，进行滑坡和泥石流危险度区划研究的理论与方法；研究基于GIS技术平台，利用RS和GPS的多时相更新信息，动态监测滑坡和泥石流的理论方法；研究基于GIS技术平台的滑坡和泥石流预警技术研究。

3.3研究技术路线

（1）滑坡和泥石流遥感解译与辨识

对公路沿线现有滑坡和泥石流进行调查研究，以取得公路沿线亟待整治的滑坡和泥石流区域的相关信息，以及相应的基础地理信息，如植被、水系、居民地等，并对部分滑坡和泥石流区进行必要的现场野外地质踏勘。

对典型滑坡和泥石流进行地物波谱测试，获取监测区的遥感数据，运用数学图象分析处理方法，进行研究区典型滑坡和泥石流多源遥感数据融合技术研究，充分提取滑坡和泥石流监测区的地貌、植被等分类信息。结合对典型工程实例的几何形态特征及光谱特征的研究，初步建立了一系列遥感解译标志，并根据遥感解译标志圈定滑坡区和泥石流体。

（2）建立典型滑坡和泥石流数字模型

对公路沿线数字地面模型进行加工、处理，作为滑坡和泥石流研究的基础地理信息。建立典型滑坡和泥石流三维数字模型的研制工作。

（3）建立典型滑坡和泥石流体GIS数据库

对滑坡和泥石流区域信息与川藏公路沿线DEM进行叠加、融合，提取有关信息，建立针对公路沿线典型滑坡和泥石流体的相关地理信息数据库，包括典型滑坡和泥石流体的地形地貌、地质构造、地层岩性、土地利用、植被覆盖、水系、城镇居民点以及典型滑坡和泥石流体附近主要的建筑物等等。

（4）研究基于GIS技术平台，利用RS和GPS的多时相更新信息，进行滑坡和泥石流动态监测及预警。准备下一步主要从以下几方面开展研究工作：

a在遥感图象解译成果以及滑坡和泥石流危险度区划研究的基础上，利用滑坡和泥石流影响因子（例如地形、地貌、地质、气象水文、土壤含水量、土地利用、植被等）的多时相更新信息，进行滑坡和泥石流动态监测。

b利用多时相高精度卫星影象资料（如干涉雷达）所建立的不同时相的数字高程模型，进行滑坡和泥石流变形动态监测。

c基于GIS技术平台，利用GPS的多时相更新信息，进行滑坡和泥石流动态监测。

4、总结

地理信息系统是一门新兴的学科，亦是一种实用的工具。除了以上提到的这些方面，3S技术在环境领域还用于通过建立数据库进行环境管理、区域环境治理等方面，已经成为环境科学领域中不可或缺的工具。目前，应用3S技术对滑坡、泥石流及水土流失等进行监测的技术正在发展、日趋完善，能起到及时发现以采取保护措施的作用；由此得到的启示是，应该积极把先进的数据技术与环境保护结合起来，做到全方位、全时段监测，提高各种地质灾害动态监测和预警的准确性，为公路保护及公路地质灾害防护提供及时有效的信息。

参考文献：

[1]杜培军，高井祥.“3S”技术的城市环境监测与管理系统研究[J].环境监测管理与技术2000.

环境遥感监测技术篇4

【关键词】卫星遥感技术；环境保护

社会经济的快速发展，为科学技术的不断进步创造了良好的环境与条件，顺应实际需要的不断高涨，先进的现代化技术层出不穷，又为推动社会经济的和谐可持续发展提供了可靠的技术保障。而在社会经济快速发展的同时，兼顾生态环境的和谐发展，才是真正的可持续发展，因此，应用现代化先进技术来实现生态环境的保护与监测是可持续发展战略实施的重要体现。卫星遥感技术是基于信息技术与遥感技术等发展起来的综合性技术，在实际应用中发挥了重要作用，尤其是在生态环境的保护与监测方面，更是作出了很大贡献。卫星遥感技术在水环境质量监测、大气环境质量监测、动态环境监测、固体废弃物监测、重大环境事故的跟踪监测及重要工程项目的环境监测等方面都发挥重要作用，本文主要是从以下几方面来对生态环境保护中，对卫星遥感技术的实际应用进行分析与探讨：

1、水环境质量监测方面的应用

卫星遥感技术在水环境质量监测方面主要包括水体富氧化监测、水体热污染与废水污染监测及泥沙污染监测等：（1）水体富氧化监测。水体富营养化严重影响水环境质量，在水体富营养化方面的监测，张穗等人通过叶绿素浓度遥感解译方法并结合叶绿素及总氮、总磷等特征提出了富营养化的评价方法。（2）水体热污染与废水污染监测。热污染主要来源于工厂排放的废弃热水，对水体生物及水体附近农作物造成极大威胁，因此需要加强对热水污染的监测，而在这一方面的探测，多是通过红外传感器来实现，探测图像中对于热污染的排放情况、温度分布及具体流向都有清晰显示。而在废水污染监测方面，可用热红外方法并基于温度差异来测定，但多是用多光谱合成图像进行监测。（3）泥沙污染监测。泥沙污染会提高水的反射率，出现红移状况，而0.93微米之1.13微米范围附近的水体有强烈的红外辐射吸收特点，在降低反射通量的同时，会遭受到水分瑞利散射效应的干扰，因此不是最佳的悬浮泥沙浓度判定波段，而最佳定量波段应为0.65微米之0.85微米之间。另外卫星遥感技术在海洋监测方面也发挥着重要作用，通过对遥感信息的仿真模拟与分析，可获取叶绿素浓度及海表面、海流循环模式或海冰运动等温线分布等影响海洋生物与理化过程的相关参数。通过卫星遥感技术，可全天候、大范围进行对海洋污染的监测，并且卫星遥感技术目前也已在海洋渔业中渔情预报与分析方面应用广泛。

2、大气环境质量方面的应用

卫星遥感技术在大气环境质量监测方面的具体应用主要包括对臭氧层的监测、对大气气溶胶的监测、对有害气体的监测、对沙尘暴的监测及对城市热岛效益的监测等：（1）对臭氧层的监测。二十世纪七十年代末期，已有通过臭氧制图光谱仪进行对臭氧层的卫星监测。胡顺星等人通过激光雷达进行了高度范围为对流层2千米至4千米臭氧层的监测，并取得较好成效。（2）对大气气溶胶的监测。传统的地面观测在气溶胶空间的变化趋势与具体分布方面的反映方面存在很大缺陷，而卫星遥感技术的高分辨率特点则有效弥补了这一缺陷。毛节泰等人通过对地面光度计测量与卫星遥感技术监测的结果进行对比，结果显示，两种测量结果较为接近，但地面遥感所覆盖的地面观测空间有限，而这一点又可通过卫星遥感技术来弥补，所以卫星遥感技术完全可替代地面遥感进行对大气气溶胶的监测。（3）对有害气体的监测。有害气体对人体及人们的生活环境造成极大威胁，因此对于自然生成或人为生成的有害气体监测具有重要意义，还可以通过有害气体监测对大气污染情况做间接分析。王雪梅等人将污染气体信息与概化为水体、植被等基本信息类型的线性集合做叠加，从卫星数据来进行对有害气体累加浓度信息的直接定量提取。（4）对沙尘暴的监测。通过EOS—Terra/MODIS数据，章伟伟等人对MODIS传感器通道特点及沙尘暴波谱特征进行分析，并通过叠加分析法进行对沙尘暴的监测。而范一大等人基于NOAA/AVHRR数据而采用的沙尘暴信息密度分割法与所提取的沙尘暴信息也取得显著成效。（5）对城市热岛效益的监测。通过热红外遥感进行地物辐射温度测定来推导与探测热岛效应差异及热源。马跃良等人根据辐射传输方程的地表温度反演方法，并基于LandsatTM/ETM+热红外波段数据，进行地表温度的定量计算，并对热污染情况进行探测。

3、地表监测方面的具体应用

地表监测方面的应用主要有对地面污染的监测、对土地利用变化的监测及对城市绿地的调查：（1）对地面污染的监测。在应用卫星遥感技术进行对地面污染的监测时，可对地面污染分布范围进行圈定，并作出规划性的地面污染预防措施。如煤炭自燃隐火监测中应用卫星遥感技术，相关部门单位结合地面红外测温仪及航空红外扫描仪，并基于细微的地表温度差异来实现隐火区圈定，并作出燃尽区与燃烧区的区分，同时对隐火的蔓延规律与具体方向做出分析，为及时采取预防措施提供可靠保障。（2）对土地利用变化的监测。卫星遥感技术应用最为广泛的领域之一就是土地利用与土地覆被变化的研究领域，满足了城市土地利用与覆被变化研究的动态多时段遥感图像资料的需求。通过对不同时段的同一地区土地利用与土地覆被变化进行分类，进而获取该区域的土地利用变化信息，为实现对土地覆盖的动态监测提供可靠的信息依据。史培军等人通过应用卫星遥感技术监测所得的不同时段同一区域遥感影像，对土地利用变化的驱动力以及空间过程作了分析，为土地利用与土地覆被变化的研究方面做出贡献。（3）对城市绿地的调查。通过卫星遥感技术的应用，可实时准确地得到城市绿化覆盖度信息及绿地分布情况，对绿地景观的布局、种类及具体组成等有一个宏观的了解。石雪冬等人通过RS技术与GIS技术的综合应用，探讨了城市绿地数据的提取方法，而刑诒等人则通过遥感监测实现了对城市景观生态变化的动态分析。

环境遥感监测技术篇5

关键词：无人机；遥感技术；环境监测；研究进展

中图分类号：X87

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）8016602

1引言

长期以来，我国环保监测方面一直存在“门难进、脸难看、证据难找”的情况。即使环保部门勒令环境污染较为严重的企业进行整改，但很多企业忽视环保，仍然违规生产、顶风作案。部分企业甚至不配合环保局人员调查，拒绝甚至对环保检查人员进行攻击。选择新型的环境监测技术以应对当前的严峻形势，显得非常迫切。

无人机具有快速机动、预警响应能力快的特点，可以通过车载或者地面方式从多种地域直接发射，快速到达工业生产监测区域.对污染发生位置进行实时监侧，通过滑行和伞降的方式进行回收取证。无人机遥感技术在短时间内快速而且准确地获取遥感数据的优势，带动了其在环境监测领域的快速发展。

2无人机遥感技术

2.1无人机简介

无人机（UnmannedAerialVehicle，缩写UAV）是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。根据其系统组成和飞行特点，无人机可分为滑跑滑翔型、弹射起飞滑橇降落型、手抛伞降型、旋翼直升机四大类型，其特点和应用领域见表1。

2.2无人机遥感系统

无人机遥感系统（UnmannedAerialVehicleRemoteSensing）

以先进的无人驾驶飞行器为平台，负载数字遥感设备（数码相机、数码摄录机等）进行拍摄和记录，通过遥感数据处理技术进行影像的同步传输，以实现对采集对象信息的实时调查与监测，且可以完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人驾驶飞行器技术和通讯技术、遥感传感器技术、GPS差分定位技术、遥测遥控技术和遥感应用技术相互结合组成的无人机遥感系统，具有自动化、智能化、专题化，可以快速获取国土、资源、环境等的空间遥感信息（图1）。

2.3无人机遥感技术的优势

2.3.1作业安全、效果直接。

无人机监督执法不受空间与地形条件等各方面的干扰，可以比常规的监管执法手段更为独立，直接取得第一手的真实情况。无人机遥感系统具备面积覆盖、垂直或倾斜均能成像的技术能力，尤其是搭载的高精度数码成像设备，可以实现实时回传的视频信号，在视频终端清晰成像，现场情况辨识度可以精确到0.1m，能对现场环境监测指挥工作提供实时的帮助。同以往的环保现场监督检查相比，无死角，更直接安全。

2.3.2目的明确、操作简单

无人机遥感系统智能化和自动化水平均比较高。可以通过在系统中事先设置飞行路线来达到无人驾驶，并且在飞行中通过不断的微细校对和调整来达到对目标的精确测量。现在的无人机遥感系统可以通过视频系统后手柄来完成操作。

2.3.3使用成本低

目前无人机最多能加载5kg油，一次飞行任务可以到达100多个监测点，能够在空中持续飞行16h以上。无人机体形小，耗费低，系统的保养和维修简便，具有监测时间长、区城广、使用成本低的优点。

3环境监测

3.1无人机遥感技术在水环境监测中的应用

由于内陆水体具有污染类型多样、环境复杂且水域面积相对小的特点，要求数据精度非常高，目前无人机还达不到要求，因此在内陆水环境监测中的应用研究相对较少。目前水环境监测主要是借助系统搭载的多光谱成像仪生成多光谱图像，从宏观上观测水质状况，提供诸如水质富营养化、水华、水体透明度、悬浮物排污口污染状况等信息的专题图，直观全面地监测地表水环境质量状况，从而达到对水质特征污染物监视性监测的目的。国内无人机第一次应用于环保领域是在辽宁省，采用无人机遥感系统对辽河流域进行的辽河治理现状航拍和遥感监测进展顺利，可以得到分辨率为0.1m的实景图像数据，对这些图像进行技术评估，可以及时掌握辽河治理重点区域的动态变化情况。

3.2无人机遥感技术在大气环境环境监测中的应用

现在，国内无人机遥感系统在大气环境监测方面可监测的指标主要包括臭氧、粒子浓度、温度、湿度、NO2和压力等。可迅速查明环境现状具有视域广、及时连续的特点。无人机不仅可以实现实时对大气环境数据进行监测，还可搭载采样器，在空中采集大气样品后送回实验室进行检测分析。

3.3无人机在生态环境监测中的应用

目前，无人机遥感技术生态环境监测方面应用主要实现方式表现为利用数码相机或光谱类设备（如红外摄影机、红外扫描仪、微波辐射计等）获取遥感影像，通过地面控制系统及数据后处理系统，实现数据拼接与处理，提取宏观环境监测或大范围监测指标。应用领域体现在森林资源调查、灾害监测、生态环境等方面。

3.4在环境应急监测中的应用

一旦突发环境污染事件发生后，在情况危险、交通不利等不利因素下，相关应急处理人员无法到达现场，而无人机遥感系统可快速赶到污染事故所在空域，系统搭载的影像平台可实时传递影像信息，立体的查看事故现场、污染物排放情况和周围环境敏感点分布情况，监控事故进展，为环境保护决策提供准确信息。无人机遥感系统的使用，不仅保障了现场工作人员的人身安全，同时也大幅度的降低了现场环境应急工作人员的工作难度。如发生在2010年的大连新港30万t级油轮输油管线爆炸事件，当时原油入海造成约50km2海域受到污染，传统的环境监测技术无法控制。环保部在第一时间调配无人机携带遥感系统赶赴现场进行了“天―空―地”同步监测。无人机遥感系统在恶劣条件下多次成功完成低空飞行监测作业，提供的海面油污发展监测数据可以动态反映溢油发生发展情况，为当时的环境应急管理提供了重要技术支持。

5结语

无人机遥感技术作为一项极具潜力的环境监测技术，具有实时传输影像、续航时间长、系统保养维修简便、实用成本低、覆盖区域广、使用用途多、机动灵活等优点，正在快速发展。目前我国正在建设“天-空-地”一体化环境监测网络体系，并且已经在自然地质灾害、大气、内陆水体、海洋、生态预警等多个环境监测领域取得了一些研究成果。相信随着相关技术的不断发展成熟，无人机遥感技术将在环境监测领域发挥日益重要的作用。

参考文献：

[1]

⑾椋林维昌.多功能环境监测无人机系统设计[J].科技视界，2016（12）：55～56.

[2]谢涛，刘锐，胡秋红，等.基于无人机遥感技术的环境监测研究进展[J].环境科技，2013（4）：55～60，64.

环境遥感监测技术篇6

[关键词]雷达遥感环境保护工作应用

[中图分类号]X3[文献码]B[文章编号]1000-405X（2015）-2-168-2

环境保护是遥感技术的重要应用领域。近年来，遥感技术在环境保护领域中得到了广泛的应用.积累了丰富的经验，对其应用理论的研究不断深化，其技术方法也日趋成熟，现在已逐渐形成相对独立的应用分支学科―环境遥感。实践证明，遥感是获取环境信息强有力的技术手段。在获取大范围、综合性、同步性信息方面是任何其他手段无法比拟和完成的。

1雷达遥感概述

雷达包括真实孔径雷达（RAR）和合成孔径雷达（SAR），由于雷达天线越长，对地物的观测分辨率就越高，然而受天线长度的限制，RAR的地表分辨率往往很低，难以满足应用要求。SAR是利用遥感平台的移动，从一个小孔径的天线进行观测，通过信号分析技术，构建一个等效长天线，以代替大孔径的天线，提高方位分辨率的雷达设备，它解决了利用有限的天线长度来获取高分辨率图像的问题，其特点是分辨率高，能全天候工作。利用SAR可以有效地监测溢油、水华、土壤湿度、植被长势、生物量以及应急监测等水环境和生态环境质量状况。

微波遥感是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的电磁波辐射，经判读处理来识别地物的技术。它不受光照、气候条件限制，可全天时、全天候工作，能穿透云层，对水体水华、溢油，植被覆盖区和松散盖层具有一定的穿透能力，并通过极化、相位、干涉等技术获得更多更精确信息。微波依据波长从小到大可分为Ka、K、Ku、X、C、S、L和P波段，波长越长，穿透能力愈强。微波遥感的工作方式分主动式微波遥感和被动式微波遥感。主动微波遥感的传感器主要是雷达，目前应用的多为侧视雷达，是由传感器向地物发射一定频率的微波波束（脉冲）再接收由地面物体反射或散射回来的回波，从而得到目标物的图像；被动式的微波遥感，是用微波辐射计被动地记录等效温度变化，接收地面物体自身辐射的微波，确定不同目标的发射率，以此来分辨地物的遥感技术。

2在水环境监测中的应用

2.1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，因而水体兼有水体和植物的光谱特征，在图像上呈红褐色或紫红色。张穗等选取适合长江口特点的叶绿素浓度遥感解译方法，利用总磷、总氮与叶绿素的相关特征得出了适合河口特征的富营养化评价方法。

2.2泥沙污染

水体中泥沙含量增加会使水的反射率提高。随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加，水体反射量也逐渐增加，反射峰亦随之向长波方向移动，即红移。由于水体在0.93Lm～1.13Lm附近对红外辐射吸收强烈，因而反射通量降低，受水分瑞利散射效应干扰，不适宜作为悬浮泥沙浓度的判定波段。定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段为0.65Lm～0.85Lm。

2.3雷达遥感在溢油监测中的应用

溢油[1]是常见的海洋污染之一，是破坏海洋环境和海洋生态平衡的主要污染源。雷达遥感利用海面的电磁波散射特性观测海洋现象，可以不受自然和人为等条件的限制，全天时、全天候、大范围地开展海面风、波、流、温、盐等海洋要素以及海面溢油等海洋环境灾害遥感监测与预警。利用合成孔径雷达图像监测海面溢油具有目标轮廓清晰、对比度好、分辨率高、纹理清晰等特点。因为水体和油膜对微波波段电磁波的吸收比红外区要小得多，对用雷达探测海面油膜非常有利。油膜的存在对海面起平滑作用，使海面粗糙度降低，这样受油膜覆盖的海面，对雷达脉冲波的后向散射系数明显比周围无油膜区小得多，因此在侧视雷达和合成孔径雷达图像上，油膜成暗色调。

3地表监测方面的具体应用

地表监测方面的应用主要有对地面污染的监测、对土地利用变化的监测及对城市绿地的调查：

3.1对地面污染的监测

在应用卫星遥感技术进行对地面污染的监测时，可对地面污染分布范围进行圈定，并作出规划性的地面污染预防措施。如煤炭自燃隐火监测中应用卫星遥感技术，相关部门单位结合地面红外测温仪及航空红外扫描仪，并基于细微的地表温度差异来实现隐火区圈定，并作出燃尽区与燃烧区的区分，同时对隐火的蔓延规律与具体方向做出分析，为及时采取预防措施提供可靠保障。

3.2对土地利用变化的监测

卫星遥感技术应用最为广泛的领域之一就是土地利用与土地覆被变化的研究领域，满足了城市土地利用与覆被变化研究的动态多时段遥感图像资料的需求。通过对不同时段的同一地区土地利用与土地覆被变化进行分类，进而获取该区域的土地利用变化信息，为实现对土地覆盖的动态监测提供可靠的信息依据。史培军等人通过应用卫星遥感技术监测所得的不同时段同一区域遥感影像，对土地利用变化的驱动力以及空间过程作了分析，为土地利用与土地覆被变化的研究方面做出贡献。

3.3对城市绿地的调查

通过卫星遥感技术的应用，可实时准确地得到城市绿化覆盖度信息及绿地分布情况，对绿地景观的布局、种类及具体组成等有一个宏观的了解。石雪冬等人通过RS技术与GIS技术的综合应用，探讨了城市绿地数据的提取方法，而刑诒等人则通过遥感监测实现了对城市景观生态变化的动态分析。

4在环境保护其他方面的应用

4.1对沙尘暴的监测

目前对沙尘暴的遥感监测主要是利用MODIS和NOAA/AVHRR数据。采用EOSTerra/MODIS数据[2]通过分析沙尘暴的波谱特征和MODIS传感器通道的特点，采取基于双通道阂值的叠加分析法对对内蒙古的沙尘暴进行了提取监测。

4.2雷达遥感在植被监测中的应用

雷达可有效识别植被类别并监测植被长势。雷达回波强度大小受植被类型、走向、密度、高度、粗糙度、含水量、土壤水分等影响。根据植被高矮，主要分为森林、农作物和草地三种。对森林，雷达波透过冠层可以探测到森林覆盖下的树木及其它植物情况。如L波段可以区分云杉和松树，X波段可以区分针叶林与阔叶林。对农作物，雷达可以识别并监测水稻、小麦、玉米等长势与面积，特别适合用于我国南方多云多雨地区。K波段雷达可监测草场。

5遥感技术在环境保护领域应用的展望

遥感技术应用实践表明，未来服务于环境监测的对地观测系统应是由航天、航空、地面观测台站网络等一系列子系统组成的，具有提供定位、定性、定量数据能力的综合性技术系统[3]。这个系统应当是一个全天候、全方位的综合系统，这样才有可能对地球物理场，生物、地理、化学过程进行比较全面的调查研究，全球定位系统为遥感对地观测信息提供了准实时或实时的定位系统和地面高程模型；遥感对地观测的海量波谱信息为目标识别及科学规律的探测提供了定性或定量数据；遥感、全球定位系统、地理信息系统的一体化将使地理信息系统具有获取准确、快速定位的现实遥感信息的能力，实现数据库的快速更新和在分析决策模型支持下，快速完成多维、多元复合分析。

综上所述，雷达遥感技术是一种具有定位、定性、定量以及全天候、全时域、全空间的数据能力的综合性技术系统，可为地学研究、资源开发、环境保护、区域经济协调和持续发展提供系统的科学数据和信息服务。

参考文献

[1]郭之怀.遥感技术在环境保护领域中的应用现状[J].环境科学，1993，04：28-33+93.