遙感技術(shù)在水污染和大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用
中國污水處理工程網(wǎng) 時間:2019-10-30 14:42:49
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1、遙感技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀
遙感技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物,它是一種基于電磁波探測器來實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)處理的新興技術(shù),F(xiàn)階段遙感技術(shù)主要包括圖像信息集成、感應(yīng)、傳輸與處理,通過對這類數(shù)據(jù)進行分析可以獲取地面物體各項維度的相關(guān)信息,進而為研究提供數(shù)據(jù)支持。當(dāng)前狀況下,遙感技術(shù)已經(jīng)在地質(zhì)調(diào)查與地理信息獲取等方面得到了一定程度的應(yīng)用,通過遙技術(shù),可將監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息向地面進行傳輸,地面中心的工作人員在收到數(shù)據(jù)后會對其進行處理,使其成為科學(xué)、有效的地面信息。在遙感技術(shù)系統(tǒng)之中,傳感器是十分重要的設(shè)備,不同類型的傳感器其反應(yīng)成像也具有差異性,現(xiàn)階段使用較多的主要有可見光攝影、紅外攝影以及光譜掃描等。
2、遙感技術(shù)在監(jiān)測與測繪中的應(yīng)用發(fā)展
現(xiàn)代化的測繪技術(shù)主要依托于RS技術(shù)、GIS技術(shù)以及GPS技術(shù)。其中,遙感技術(shù)的核心主要表現(xiàn)在傳感器、圖像處理技術(shù)以及計算機技術(shù)等方面。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及研究的日益深入,遙感技術(shù)在測繪與監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,發(fā)揮重要作用。在水文地質(zhì)測繪中,通過對遙感技術(shù)進行有效的使用,可以精準(zhǔn)的獲取地面信息,并以此為前提對地面空間特征進行繪制。同時,利用遙感技術(shù)還可以實現(xiàn)對于地面環(huán)境污染問題的檢測。遙感技術(shù)的作業(yè)主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
(1)光譜信息。在傳統(tǒng)測繪方法之中,主要集中于對于幾何形態(tài)的應(yīng)用,而隨著相關(guān)領(lǐng)域研究的日益深入, 多光譜技術(shù)在測繪作業(yè)當(dāng)中也有了一定程度的應(yīng)用。然而,傳統(tǒng)測繪方法本身具有局限性,主要表現(xiàn)為光段少、測繪精度低等方面。近年來,隨著圖像破譯技術(shù)的不斷發(fā)展,光譜信息技術(shù)也被引入測繪工作當(dāng)中,光譜信息技術(shù)的應(yīng)用,使得波段得到了一定程度的增加,在成像光譜技儀的配合之下,測繪的精密程度與準(zhǔn)確性得到了有效的提升。
(2)多元信息擬合,F(xiàn)階段的遙感技術(shù)的功能性不再單一化,它不再是單一地對遙感技術(shù)進行使用,而是可以針對不同的測繪需求與各類信息進行有機結(jié)合,例如地質(zhì)信息、水文信息、氣象信息等,現(xiàn)階段的遙感技術(shù)正朝著多元信息擬合的方面發(fā)展。
(3)數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)。制圖工作現(xiàn)代化發(fā)展在一定程度上推動了數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的提升。較之于傳統(tǒng)的測量技術(shù),數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在成圖質(zhì)量、成圖效率方面得到了很大程度上的提升。通過數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)所形成的圖像資料,可以直接作為GIS數(shù)據(jù)源,兩項先進技術(shù)得到了有機的結(jié)合,發(fā)揮了重要優(yōu)勢。
3、遙感技術(shù)在水環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用
(1)水體渾濁度。太陽光在射到水中時,會在一定程度上收到水中懸浮物微;蛘吒∮紊锪W拥挠绊,進而被吸收和散射。遙感技術(shù)正是利用水體的光譜反射特征,通過水體在光譜影像上的差異來對水體污染的變化做出有效判定。通過遙感拍攝水體的圖像,并對圖像上波峰出現(xiàn)的位置區(qū)域進行仔細觀察,通過在何種方法便可以獲取水體渾濁度變化的相關(guān)信息與情況。
(2)城市污水。城市污水主要包含生活污水以及工業(yè)廢水,這些污水中含有大量的有機物,導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生惡化。通過對衛(wèi)星遙感技術(shù)進行有效的利用,可以結(jié)合水體在光譜影像上的差異來對水體污染的變化情況作出有效判定。一方面,可以對污染物的運動特點進行實時觀察;另一方面,還可以根據(jù)水中的懸浮物作為判定指示物來追蹤污染源。除此之外,遙感技術(shù)通過對水體的反射光譜數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)等進行監(jiān)測,再將之與實測水體的波譜數(shù)據(jù)進行有效的結(jié)合,并在此基礎(chǔ)之上建立相關(guān)關(guān)系和模型,進而對水體全方位、快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測予以實現(xiàn)。
(3)富營養(yǎng)化。水體的富營養(yǎng)化指的是水體中接納的氮、磷等營養(yǎng)元素過多,且已經(jīng)超過了水體自身的最大負(fù)荷量。由于營養(yǎng)過于集中使得水體之中的浮游植物大量繁殖生長。在運用遙感技術(shù)對水體富營養(yǎng)化進行檢測時,主要有以下幾個步驟:首先,浮游植物中所存在的葉綠素會與可見或者近紅外光之間存在一定的特殊陡坡效應(yīng),即葉綠素的含量越高,該處的反射率峰值也越大。而遙感技術(shù)正是運用這一特點,對富營養(yǎng)化的分布范圍進行一定程度的監(jiān)測;其次,利用遙感技術(shù)可以基于彩色紅外圖像中的顏色變化情況來對水中的富營養(yǎng)化進行一定程度的監(jiān)測。
作者:張偉男