浅谈遥感监测水环境

文章编号:1004-7204(2004)06-0015-02

浅谈遥感监测水环境

王丽娟1,景耀全2

(1.西南交通大学环境科学与工程学院,成都610031;2.四川省遥感信息测绘院,成都610100)

摘要:目前,遥感监测能有效解决水环境监测的大范围性、连续性、动态性以及高效性等技术问题。遥感监测越来越受到环保部门的重视。

关键词:遥感;水环境;遥感监测;遥感图像中图分类号:X 87 文献标识码:A

T alk About the R emote Sensing T echnique to Monitor the W ater E nvironment

W ANGLi 2juan 1,J I NG Y ao 2quan 2

(1.C ollege of Environmental Science and Engineering ,S outhwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China ;2.Sichuan Province Surveying&Mapping Institute of Rem ote Sensing Information ,Chengdu ,610100,China )Abstract :N ow ,the rem ote sensing m onitoring method can s olve s ome technical problem of water environment ,such as large range ,consecution ,dynamic and efficiency.The environment protecting department has given m ore attention to the rem ote sensing m onitoring.

K eyw ords :rem ote sensing ;water environment ;rem ote sensing m onitoring ;Rem ote sensing image

1　引言

随着工农业生产的发展,江河湖海的各种水体受污染的程度不断加重。它们包括生活废水污染、泥沙等悬浮固体污染、石油污染、重金属污染、富营养化污染和热污染等。它们对人类社会的危害是十分严重的。因此,对这些污染进行监测非常重要。

随着遥感技术的进步,遥感监测在水环境等领域的应用已引起环境保护等部门较广泛的重视。国内外通过各方面的努力实践认为,各种水体污染在遥感图像上都有不同程度的反映(除有的不清晰外)。因此目前,遥感已成为我们用以监测水环境的依据,而其在水环境监测中的应用也是一先进的技术途径。2　水环境污染

中国环境监测总站提供的资料表明,近10年来,

我国的水污染成分发生了显著变化:无机污染减少,

有机污染上升;工业污染下降,生活污染和面源污染增加。总之目前,我国水环境面临三大问题:①主要污染物排放量远远超过水环境容量;②江河湖泊普遍遭受污染;③生态用水缺乏,水环境恶化加剧。水污染的现状可以表明,我国水环境污染形势严峻。因此,加大保护水资源的力度,提高水环境监测效率的工作势在必行。3　遥感监测水环境3.1　遥感技术简介

遥感就是远离地表,借助于电磁波来收集、获取地表的地学、生物学、资源环境等过程和现象的科学技术。遥感技术所记录的信息称为遥感信息。从本质上讲,是指以光线或电磁波为载体,经介质传输而由航空和航天遥感平台所收集到的信息,是电磁波辐射与地表物质相互作用的产物,是地圈、生物圈等

收稿日期:2004-07-12

作者简介:王丽娟(1974—

),女,汉族,成都市龙泉驿人,西南交通大学硕士研究生,研究方向:环境管理与规划。景耀全(1974—),男,汉族,成都市龙泉驿人,四川省遥感信息测绘院助理工程师,主研方向:测绘、遥感数据的

处理及其数字化。

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51・・环境评价与监测・ 《环境技术》 2004年第6期

基础科学的反映,同时也是信息载体在其传输路径上受各种介质影响的结果。遥感信息具有空间、波谱和强度三种特性。遥感信息是水环境监测的依据。

3.2　遥感监测水环境

为了更有效地实施管理,合理开发、保护和利用水资源,改善目前水污染严重的状况,需要及时掌握水污染效率现状,以便有效控制污染。这就要求各监测部门要能及时提供污染现状,并提高监测技术水平及高效性。为了能在较短的时间内完成大面积的环境调查,应利用航天遥感结合典型区域航空遥感、地面常规调查和监测的手段对污染区进行全面、系统的调查,最终利用计算机模拟方法建立污染扩散模式,预测污染的发展趋势。

水污染遥感监测是基于污染水的光谱效应进行的。由于溶解或悬浮于水中污染物的成分、浓度不同,引起水体反射能量的变化,在遥感图像上表现为色调、灰度、结构、纹理的差别。水的反射很复杂,它包含水的镜面反射(无云或少云天空时)、水的表面反射、水体反射以及水底地形反射。

应用卫星遥感技术监测海洋石油污染是可行的,可以发挥其大范围、实时、同步和连续监测的特点,以最少的投资发挥最大的作用,为保护海洋环境提供依据,增强执法力度。

虽然遥感技术在内陆水质监测中得到了广泛应用,但由于内陆水体本身的光谱特征复杂,且辐射信息受大气散射影响严重,遥感监测的水质参数种类少。水环境遥感监测对象主要为湖泊富营养化监测、江、河(排污口、污染带污染监测),主要环境遥感指标为浮游植物、悬浮物、总磷、总氮、可溶性有机物。目前对浮游植物主要靠监测水体的叶绿素含量来反映,遥感技术已经基本能达到监测要求,悬浮物(包括悬浮泥沙)的遥感监测技术也已具备,可溶性有机物、总磷、总氮等的遥感监测有待继续研究。因此,内陆水体的水质研究技术主要需解决的关键技术包括:①借鉴生态领域研究中采用的混合光谱分解技术用在水质种类研究(包括可溶性有机物的提取);②研究高光谱数据和高时间分辨率数据的融合技术,提高水质的监测精度;③结合地面站网人工监测数据,利用多时相遥感图像数据,建立水环境质量评价模型及水污染趋势预报模型。

综上所述,遥感能及时、有效地反映水环境污染现状,是水环境监测中非常行之有效的技术手段。卫星遥感在水环境监测与保护中所起的作用是显而易见的,这一新的技术将帮助人们突破传统污染监测方法的局限,提高水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做出贡献。

4　结语

遥感监测的项目增多、分辨率提高、解译性能增强,逐渐占据环境监测网络的重要地位。为了发挥遥感技术在环境保护领域中的作用,结合国内外遥感技术发展的实际情况,深化环境遥感方面的应用研究十分必要。为了提高我国环境保护的科技水平,使我国的环境监测和保护水平再上一个新的台阶,环境保护总的环境遥感需求是:利用卫星遥感技术。

随着卫星遥感技术的发展和人们对环境保护的重视,卫星遥感将在环境保护领域中发挥更大的作用。希望卫星遥感在中国环境监测方面尽早步入实现化、业务化阶段,为中国的环境保护工作发挥作用。

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・2004年第6期 《环境技术》 ・环境评价与监测・