遥感技术在大气环境监测中的应用探讨

遥感技术在大气环境监测中的应用探讨

韩宏伟

浙江省杭州生态环境监测中心 310007

摘要：在遥感检测技术被广泛应用的情况下，也被用来监控环境的变化。在遥感监测技术的运行模式下，可以提高遥感范围，从而帮助实现对空气污染源的控制。在此基础上，本文首先分析了遥感监测的使用原理，之后讨论了在如今大气监测中遥感监测技术的应用，最后列举了在未来大气监测中的遥感技术的发展，以此来供相关人士交流思考。

关键词：遥感技术；大气监测；应用

引言：

随着不断的发展，人类需要面对地球环境的破坏和空气污染的逐渐加重。大气环境监测可以帮助治理环境污染，遥感技术在大气环境监测中起着不可忽视的作用。遥感监测不同于传统的地面监测，它的监测范围大，能够对污染源的传播进行控制。因此，遥感技术被广泛应用在大气环境监测中。

一、遥感监测的使用原理

远程监控是通过使用特定间隔的设备观察物体或特定现象。遥感监测是指在不直接接触远距离物体或特定现象的情况下获得的信息，可以识别、处理和分析信息。在环境监测中使用可以应用到遥感技术的许多优点，无需采样就可以发现污染源，或者当发现污染源时，可以利用其自动报警装置报警，自动对污染源进行跟踪检测，对污染源的活动轨迹进行记录，实时反馈污染范围和扩散程度。遥感监测分为紫外线、热红外遥感技术和微波遥感技术等[1]。

二、遥感监测技术在大气环境监测中应用

在遥感技术的应用中有很多种形式，但主动遥感与被动遥感是应用最多的方式。主动遥感是通过探测器向外发出的波束与被探测的物体进行反应作用后产生回复波束，之后卫星监测被感知到，完成主动遥感监测。被动遥感监测是通过太阳光被物体的吸收、反射灯形成不同的光线与物体自身发射的光线被接收，完成被动遥感检测。不同的遥感技术有着不同的优缺点，可以应用到不同的检测环境中。

（一）对大气气溶胶的监测

气溶胶就是在大气中的各种固态、液态的微颗粒，例如烟、雾等。在过去进行大气监测时，空气中的气溶胶是很难被发现的，因此也更加难以对其进行检测。当运用遥感检测技术进行监测时，高分辨率的卫星可以对空气中的气溶胶的散布范围及活动轨迹进行实时监测，弥补了以往监测过程中的不足。

（二）对沙尘暴的监测

沙尘暴是对对人们生活和工作的环境影响很大的一种常见自然灾害，也对生态环境有着很重的污染。沙尘暴突发性强、危害性大，也是大气中气溶胶的一种。在1993年4月的北京，我国科学家利用遥感监测技术对沙尘暴进行分析，得出结论如下，沙尘暴天气时，可见光通道1和2反射率上升、反射强度大，由此可以得知在确定沙尘暴的相关信息时，可以利用红外数据对位置进行准确反映，也能够对描述出沙尘暴的运动轨迹 [2]。

（三）对臭氧层的监测

臭氧层保护着地球上的人类和其他动植物。在大气遥感监测中，臭氧层的变化范围及薄弱的位置都可以通过遥感技术进行监测。如今在南极洲上空的臭氧层就有一个空洞，通过遥感监测可以得知这个空洞每年都在扩大，这就威胁着地球上存在的各种生命。中国科学家利用雷达测量陆地特定高度范围内臭氧的分布。结果表明，使用不同的激光带可以获得更准确的地球臭氧层分布。

（四）对有害气体的监测

人类和地球上的其他生物不断产生二氧化硫、二氧化氮和其他有害的气体。受到二氧化硫和二氧化氮污染后，植物对红外线反射率降低，产生与其他正常植物不同的颜色变化和特征。这项发现被用于植物污染的研究和分析中，通过遥感卫星的监测，不同的植物以不同的形态出现时就可以判断出含有污染气体的种类，并且结合对污染气体的信息叠加情况，可以对气体污染的浓度进行判断[3]。

（五）对城市热岛效应的监测

如今的城市中人口居住过多，各种生命活动如呼吸、取暖等，会导致出现城市热岛效应。目前社会的快速发展使得城市热带效应的出现无法避免，形成大气热污染。在大气遥感监测中，用于监测地面物体温度的就是热红外遥感技术。通过不同的热效应的反应进行热量源的监测，大气遥感监测可以对隔热图像进行划分，绘制出在正常条件下的不同地区的等温线。根据监测结果可以得知等温线变化时，一定会有导致这部分区域温度变化的原因，因此通过大气遥感监测可以对城市热岛效应的分布特征和强度进行分析。

三、遥感技术在未来大气环境监测中应用

（一）监测大气污染与污染源

在进行煤矿的污染监测时，可以利用红外扫描技术，对煤矿形成的逆温层和污染物的分散范围进行分析，准确具体地反应范围内污染情况。利用这些数据帮助进行矿场的空气治理和污染防治，可以提前发现污染隐患，并且做出应对。

（二）利用植物的变化监测污染点

植物的生长符合季节规律的变化，利用遥感技术可以使植物发生不符合规律的变化，从而反映受到污染之后的形态特点。通过不同植物受到不同污染的形态，可以监测空气污染的类型与程度。例如，确定是哪种污染气体或者污染的浓度与扩散范围。在遥感技术监测点进行实验时，通过不同植物的大小和遥感图像的颜色，来确定污染气体是酸性气体或二氧化硫等，确保实验结果的准确性和合理性。

（三）监测上空污染

在污染区域的上空，通过飞机携带的空气检测器进行分层抽样。例如，在监测城市大气中的粉尘、气溶胶、二氧化硫等不同有害物的分布范围及扩散规律时，就可以利用分层抽样的方式。近些年来，大气中的污染物含量不断增加，扩散范围逐渐扩大，因此需要对大气中环境污染的变化密切关注，做好大气质量监测与未来扩散程度的掌控。

（四）主动遥感和被动遥感相结合

在进行大气环境的检测、预测、保护等领域，卫星遥感技术有着十分重要的作用，并且目前的应用效果良好。卫星探测技术的发展和应用也对大气遥感技术所需的设备进行了改进和更新。在具体的运行过程中，将主动遥感和被动遥感进行结合，可以使监测数据更加全面并且准确，成为今后科学研究的重点。人们对大气环境的了解和保护环境意识的增强，使得在大气污染控制管理工作中，遥感技术的作用越来越重要，也不断地对遥感监测的技术和仪器进行研究和完善，

（五）与其他技术相结合

如今计算机现代技术被广泛应用于各个领域，遥感监测技术自然也离不开计算机技术的帮助，换句话说，在某一方面，遥感技术的发展程度取决于计算机网络技术的发展水平。计算机技术的水平影响着遥感监测所需仪器设备的数据收集能力，收集到的数据处理效率和准确度。目前，各个行业的发展都在稳步上升，如果将遥感技术与不同行业的优点相结合，可以为遥感技术的发展打开一扇新的大门，使其能够在对大气进行监测时更加快速而准确。

（六）完善相对应的程序和体系

为了更好的对待环境污染的问题，需要对大气环境遥感监测技术大力发展，建立相应的监测与预测程序，使监测范围更加的全面，实现环境变化的实时监测。在发展大气遥感监测技术的同时，结合丰富的卫星资源，并且充分引进各项先进的监测技术，将现有的环境监测技术和方法与遥感技术进行充分的结合，使得大气环境遥感监测系统能够更加完善有效。

四、结束语

总之，利用遥感技术可以动态地实时监测空气污染的变化，而且可以快速确认污染源的产生位置，跟踪空气源的活动变化，监测空气环境污染的停止时间，并采取措施减少空气污染造成的损失。在未来的空气污染控制中，遥感监测技术将会有着重要位置，经过改善和设置也可以逐步推广到其他领域。

参考文献：

[1]吴鑫宇.刍议遥感技术在大气环境监测中的应用[J].信息周刊,2020(8):1.

[2]刘刚.遥感技术在资源环境监测中的应用探讨[J].环境与发展,2020,32(9):2.

[3]温中力.遥感技术在生态环境监测应用中的探讨[J].2021(2017-32):149-149.

[4]李晓红.遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展[J].绿色环保建材,2020(6):2.