遥感技术在水污染和大气污染监测中的应用

2019-11-08 14:57   7次浏览

1、遥感技术及其发展现状

遥感技术是现代科技发展的产物,它是一种基于电磁波探测器来实现不同类型数据处理的新兴技术。现阶段遥感技术主要包括图像信息集成、感应、传输与处理,通过对这类数据进行分析可以获取地面物体各项维度的相关信息,进而为研究提供数据支持。当前状况下,遥感技术已经在地质调查与地理信息获取等方面得到了一定程度的应用,通过遥技术,可将监测到的相关数据信息向地面进行传输,地面中心的工作人员在收到数据后会对其进行处理,使其成为科学、有效的地面信息。在遥感技术系统之中,传感器是十分重要的设备,不同类型的传感器其反应成像也具有差异性,现阶段使用较多的主要有可见光摄影、红外摄影以及光谱扫描等。

2、遥感技术在监测与测绘中的应用发展

现代化的测绘技术主要依托于RS技术、GIS技术以及GPS技术。其中,遥感技术的核心主要表现在传感器、图像处理技术以及计算机技术等方面。近年来,随着科学技术的不断发展以及研究的日益深入,遥感技术在测绘与监测领域的应用越来越广泛,发挥重要作用。在水文地质测绘中,通过对遥感技术进行有效的使用,可以精准的获取地面信息,并以此为前提对地面空间特征进行绘制。同时,利用遥感技术还可以实现对于地面环境污染问题的检测。遥感技术的作业主要体现在如下几个方面:

(1)光谱信息。在传统测绘方法之中,主要集中于对于几何形态的应用,而随着相关领域研究的日益深入, 多光谱技术在测绘作业当中也有了一定程度的应用。然而,传统测绘方法本身具有局限性,主要表现为光段少、测绘精度低等方面。近年来,随着图像破译技术的不断发展,光谱信息技术也被引入测绘工作当中,光谱信息技术的应用,使得波段得到了一定程度的增加,在成像光谱技仪的配合之下,测绘的精密程度与准确性得到了有效的提升。

(2)多元信息拟合。现阶段的遥感技术的功能性不再单一化,它不再是单一地对遥感技术进行使用,而是可以针对不同的测绘需求与各类信息进行有机结合,例如地质信息、水文信息、气象信息等,现阶段的遥感技术正朝着多元信息拟合的方面发展。

(3)数字摄影测量技术。制图工作现代化发展在一定程度上推动了数字摄影技术的提升。较之于传统的测量技术,数字摄影测量技术在成图质量、成图效率方面得到了很大程度上的提升。通过数字摄影测量技术所形成的图像资料,可以直接作为GIS数据源,两项先进技术得到了有机的结合,发挥了重要优势。

3、遥感技术在水环境污染监测中的应用

(1)水体浑浊度。太阳光在射到水中时,会在一定程度上收到水中悬浮物微粒或者浮游生物粒子的影响,进而被吸收和散射。遥感技术正是利用水体的光谱反射特征,通过水体在光谱影像上的差异来对水体污染的变化做出有效判定。通过遥感拍摄水体的图像,并对图像上波峰出现的位置区域进行仔细观察,通过在何种方法便可以获取水体浑浊度变化的相关信息与情况。

(2)城市污水。城市污水主要包含生活污水以及工业废水,这些污水中含有大量的有机物,导致水质发生恶化。通过对卫星遥感技术进行有效的利用,可以结合水体在光谱影像上的差异来对水体污染的变化情况作出有效判定。一方面,可以对污染物的运动特点进行实时观察;另一方面,还可以根据水中的悬浮物作为判定指示物来污染源。除此之外,遥感技术通过对水体的反射光谱数据、光谱数据等进行监测,再将之与实测水体的波谱数据进行有效的结合,并在此基础之上建立相关关系和模型,进而对水体全方位、快速、准确地监测予以实现。

(3)富营养化。水体的富营养化指的是水体中接纳的氮、磷等营养元素过多,且已经超过了水体自身的负荷量。由于营养过于集中使得水体之中的浮游植物大量繁殖生长。在运用遥感技术对水体富营养化进行检测时,主要有以下几个步骤:首先,浮游植物中所存在的叶绿素会与可见或者近红外光之间存在一定的特殊陡坡效应,即叶绿素的含量越高,该处的反射率峰值也越大。而遥感技术正是运用这一特点,对富营养化的分布范围进行一定程度的监测;其次,利用遥感技术可以基于彩色红外图像中的颜色变化情况来对水中的富营养化进行一定程度的监测。

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