1概述
隨著我國經濟的快速發展，環境汙染和生態破壞日益嚴重，突發性環境汙染事故也時有發生。環境監測作為環境管理和汙染控制的主要手段之壹，發揮著不可替代的作用。但是，由於我國地域遼闊，地面環境監測站點分散，僅依靠現有的監測站點和傳統的監測技術和方法，不能滿足對環境汙染進行連續、動態、宏觀、快速監測的要求，也不能滿足及時、準確地做出環境質量報告和汙染預報的要求。因此，日益惡化的環境迫切需要實時、快速、宏觀、準確的監測技術，以便更全面、準確地反映環境汙染對生態系統和人類健康的影響。近年來，國內外的大量實踐表明，遙感技術是獲取環境信息的有力手段，是實現這壹目標的極其有效的技術。利用遙感技術監測環境汙染和生態環境，正確評價環境質量，尋求改善生態環境的途徑和措施，具有重要意義。
遙感技術具有監測範圍廣、速度快、成本低、便於長期動態監測等優點。還能發現常規方法往往難以揭示的汙染源及其擴散狀態，因此遙感技術被廣泛應用於水汙染、空氣汙染等環境問題的監測。它不僅可以快速、實時、動態地監測大範圍的環境變化和汙染，而且省時省力，具有其他常規方法不可替代的優勢。還能實時、快速地跟蹤監測突發環境汙染事件的發生發展，及時制定處理措施，減少汙染造成的損失。因此，發展我國環境汙染遙感監測技術，建立重大環境事故預測、預警和應急體系，對我國保護環境和發展經濟具有重要意義，可以產生巨大的社會、經濟和環境效益。
2環境汙染遙感監測技術
遙感技術是利用物體反射或輻射電磁波的固有特性，在遠距離不與物體直接接觸的情況下，對目標的屬性進行識別、測量和分析的技術。根據使用的頻段，遙感監測技術主要分為可見光、反射式紅外遙感技術、熱紅外遙感技術和微波遙感技術三種。目前，遙感的應用已經滲透到農業、林業、漁業、地理、地質、海洋、水文、氣象、環境監測、地球資源勘探、城鄉規劃、土地管理、軍事偵察等諸多領域。，從室內工業調查到大規模的陸地、海洋、大氣信息收集再到全球環境變化監測。
遙感技術在環境汙染監測中的應用發展很快，現在可以測量水體的葉綠素含量、泥沙含量、水溫、水色等。它可以測量空氣溫度、濕度、CO、氮氧化合物、CO2、O3、ClOx、CH4等主要汙染物的濃度分布。它可以測量固體廢物的數量、分布和影響範圍，還可以對環境汙染事故進行遙感跟蹤調查，預測事故發生點、汙染區域、擴散程度和方向，估算汙染造成的損失並提出相應對策。近年來，隨著全球環境問題的日益突出，具有全球覆蓋、快速、多光譜和大信息量的遙感技術已成為全球環境變化監測的主要技術手段。國際上提出了壹系列全球環境遙感監測計劃，包括美國國家航空航天局的對地觀測計劃(EOS)、歐空局的對地觀測計劃和日本的對地觀測計劃。這些計劃將極大地促進環境遙感技術的實用化和發展。
遙感在環境監測中的應用
3.1水環境汙染遙感監測
水體遙感監測是基於對汙染水體和清潔水體反射光譜特征的研究。壹般來說，潔凈水體的反射率相對較低，水體對光有較強的吸收性能，而強分子散射只存在於較短的光譜區。所以在壹般的遙感影像中，水體是深色的，尤其是在紅外光譜中。為了監測水質，可以采用以光譜特征和水色為指標的遙感技術。
遙感監測視野開闊，容易看到大面積水體擴散過程的全貌，觀察排放源、擴散方向、影響範圍以及與清水混合稀釋的特征。從而查清汙染物的來龍去脈，為地下水樣品的科學監測提供依據。在江河湖海的各種水體中，汙染物種類繁多。為了對各種水汙染進行遙感研究，習慣上將其分為沈積物汙染、石油汙染、廢水汙染、熱汙染和水體富營養化。
3.2空氣汙染遙感監測
大氣遙感是利用遙感器監測大氣的結構、狀態和變化。除了測量大氣中氣溫、水汽、微量氣體和氣溶膠的三維分布，大氣遙感器還用於測量風和地球的輻射收支。
影響大氣環境質量的主要因素是氣溶膠含量和各種有害氣體。這些物理量通常不可能用遙感直接識別。水蒸氣、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分都有其固有的輻射和吸收光譜，所以實際上是通過測量大氣的散射、吸收和輻射光譜，從結果中計算出來的。通過對穿過大氣的太陽(月亮和星星)的直射光、大氣和雲層的散射光、地球表面的反射光以及大氣和地球表面的熱輻射的吸收光譜分析或發射光譜分析，通過測量它們的光譜特性，可以計算出大氣氣體分子的密度。測量中使用的電磁波的光譜範圍很廣，從紫外、可見、紅外等光場到微波、毫米波等無線電波。大氣遙感器可分為主動型和被動型。主動模式的代表性遙感器有激光雷達，被動模式的遙感器有微波輻射計和熱紅外掃描儀。
4國內發展現狀
我國環境汙染遙感監測技術發展和應用存在的主要問題有:①環境汙染遙感監測體系和技術方法基本處於起步階段。雖然我國遙感的理論、技術和應用發展很快，但與國外相比還有很大差距，在環境汙染監測方面的應用還沒有開發出來。目前國內基本沒有環境遙感的監測系統和體系。(2)對於環境監測，對傳感器的技術性能要求較高，這就要求傳感器不僅能提供高分辨率的檢測，還應具有全天候、全天時、寬範圍、多光譜波段、高靈敏度的特點，以滿足環境汙染的動態、實時、多樣的監測要求。目前使用的高分辨率傳感器基本依賴進口，地面和飛機上測量化學成分的遙感技術在實驗室還處於探索階段，在環境汙染監測方面的應用基本空白。③缺乏遙感信息源。我國目前還沒有發射自己的環境汙染監測遙感衛星，遙感信息源主要來自國外相關衛星數據。同時，國際上用於環境監測的商業遙感衛星很少，客觀上制約了我國環境遙感監測技術和應用水平的發展。④將遙感新技術應用於環境汙染監測的理論和方法有待探索和發展，缺乏環境汙染遙感監測系統和體系。
5結論與展望
目前，遙感技術正從單壹遙感數據的分析向多時相、多數據源(包括非遙感數據)的信息組合和綜合分析過渡；從資源和環境的靜態分配到動態過程監控；從動態監測向預測預報轉變；從定性調查和系列繪圖過渡到計算機輔助、數字處理和定量自動繪圖；從各種事物的表面描述，到規律的內在分析，定量分析。就環境汙染遙感監測技術而言，以下幾個方面需要加強:
(1)利用環境汙染遙感監測技術，建立突發環境汙染事故實時監測預警系統。通過集成多種遙感傳感器，結合地面環境監測網站的監測數據，自動監測多項環境參數，實時監測各項指標的時空變化趨勢，從而預測部分指標剛剛逼近警戒線時可能出現的危機，確定環境汙染事故的空間位置，並提供其空間影響範圍的模擬和建模方法，為突發事故管理決策提供信息，實現連續自動監測和總量控制。如利用環境汙染遙感監測技術，建立城市大氣環境質量預測系統，對城市大氣環境質量進行預測，對可能發生的大氣汙染事件進行預警。
(2)高性能傳感器的開發。重點發展能夠選擇性監測某壹優先汙染物(如氯苯和硝基苯)濃度的遙感器。
(3)發展環境汙染物定量遙感監測技術。例如，利用水面反射光譜測量和水質參數的回歸分析，建立某壹光譜段內光譜反射率與某些水質參數之間的函數關系。壹般來說，透明度、懸浮物濃度、葉綠素含量和濁度等水質參數往往與衛星影像的光譜反射率或密度有明顯的對應關系。
(4)將環境汙染遙感監測技術與GIS(地理信息系統)、GPS(全球定位系統)和ES(專家系統)技術相結合。利用環境汙染綜合遙感監測系統可以大大提高環境監測的科學化、合理化和智能化程度，從而大大擴展環境監測的應用範圍。集成技術在環境汙染遙感監測中的優勢在於:遙感監測技術為集成系統提供了準確、快速、宏觀的環境汙染監測數據，GIS可以利用其強大的空間信息管理功能，建立各種有毒、有害、易燃、易爆物質的理化特性數據庫，與自然、經濟、社會、生態環境相關的數據庫，圖形數據庫和模型數據庫，還可以結合地面監測數據，通過GPS提供的精確位置信息，在ES技術的支持下，對監測數據進行有效的管理、分析和計算，並以直觀、生動的圖形方式輸出或顯示綜合數據，使環境管理者快速了解和掌握潛在事故源的多發區域、頻率、時空分布、事故發生後汙染物的影響範圍和時空變化，更好地實現事故預防、應急處理和災後恢復。
目前，中國環境汙染遙感監測技術應依托中國對地觀測技術和對地觀測系統發展規劃，同時充分利用國際資源和環境衛星系統，開展廣泛的國際合作與交流，大力發展中國環境汙染遙感監測技術，充分利用現有環境監測站點和常規監測手段，建立遙感技術與地面監測相結合的中國環境汙染遙感監測體系。
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