水环境监测中遥感技术的应用价值

摘 要：近几年来，水体环境不断遭到破坏，严重影响到工业生产以及人们的生活。因此，水环境监测工作越来越重要。随着遥感技术的不断发展，遥感数据的空间、时间以及光谱分辨率也越来越高，为水环境的监测提供了有力保障，并且取得了比较显著的效果。文章对遥感技术的基本知识进行描述，阐述遥感技术在环境监测中的优越性，通过实例分析遥感技术在水环境监测中的应用价值。

关键词：水环境监测；遥感技术；应用价值

长期以来，通过采用水体中的各种杂质成分以及数量来对内陆水体指标进行评价，并且通过各种高精度仪器以及化验分析技术对水样数据进行水质参数的提取，这种监测方法具有精度高的优点，但是浪费时间以及精力，获取的水质参数仅仅能够代表采样点的水体，并不能够代替整体内陆水质情况，不能够满足大量的水质监测要求。伴随着遥感技术的发展，其在水环境监测中的应用也越来越广泛，对水环境的监测有着重要意义。

1 遥感技术的基本知识

遥感技术是二十世纪六十年代兴起的一种探测技术，主要是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射以及反射得到的电磁波信息，从而进行收集以及处理，并最后成像，它是一种综合技术。遥感技术主要包括信息的获取、存储以及传输、处理等，完成以上功能的系统就称为遥感系统。

遥感技术的工作原理为利用任何物体都有光谱特性，具有不同的吸收、反射以及辐射光谱的性能，对于同一光谱区的各种物体所反映的情况有所不同，即使是同一物体对于不同光谱的反应也有着明显的差别。利用这一原理，从而对物体做出正确判断。遥感技术通常使用光谱波段、红光、绿光以及红外光进行探测，光谱波段主要是用来监测气象云层以及海底鱼群；红光用来监测水污染、植物生长以及变化等；绿光用来探测土壤、地下水以及土壤等；红外光则是用来探测矿产资源以及土地资源等。

2 环境监测中遥感技术的优越性

2.1 获取的信息比较广泛

现代遥感技术应用了比较先进的飞行工具，能够较高速度的获取数据资料以及图像，最大限度加快其生态环境监测进程。并且现代遥感技术应用了电子计算机以及电子光学仪器进行传导以及处理等，最终使宏观生态环境监测实现了现代化，为环境数据模型的建立创造优越的条件。

2.2 能够用于动态监测

遥感技术能够周期性的对周围的环境动态进行监测，例如：矿山所带来的地面塌陷以及滥伐所带来的水土破坏等；火灾以及地震的发生等，都能够获取较为精确以及最新的动态环境，为后期工作提供理论依据。

2.3 快速的进行立体监测

由于空中大面积的进行宏观生态环境的研究，从而促使环境监测工作向立体发展，现代遥感技术中采用的航空像片能够提供连续的离体图像，同时能够从整体上进行生态环境监测，扩大了监测范围，这种技术在大区域内的生态环境监测有着重要意义。

2.4 适应性比较强

遥感技术能够监测常规监测不到的范围，例如：沙漠、海洋生态以及原始森林等地区，同时利用其穿透作用，获得人们自身取法获取的环境信息。这样一来，就能够为人们提供一定深度范围内的资源信息以及环境信息。

3 水环境监测中遥感技术的应用价值

由于遥感技术在水环境监测中具有的优越性，从而使得它广泛应用，下面就对其遥感监测指标进行分析，通过实例来研讨其价值。

3.1 水环境中遥感监测指标

水环境遥感监测时所涉及到指标比较多，一般情况下，主要包括水体透明度、溶解性有机物、悬浮物、以及叶绿素a浓度等，下面就对溶解性有机物以及叶绿素a浓度进行详细分析：

（1）溶解性有机物

溶解性有机物是指水中溶解的有机物的一种化学可测量成分，常出现在水环境监测中，它是由腐烂物质所释放的单宁酸所引起的。伴随着溶解性有机物的增长，水体颜色会逐渐向黄绿色、蓝色以及绿色过渡，因此，Bricaud提出了适用于350nm-700nm的波段范围的描述方程：Ay（b）=Ay（b0）×e[s（b-b0）]+k····在这个式子中，用b0表示参考波长，采用Ay（b）表示波长为b时的光吸收系统，s表示吸收曲线的指数斜率参数，所取得值范围一般为0.011-0.018，K表示的是颗粒物质散射所造成的背景散射值。

（2）叶绿素a浓度

水中叶绿素a浓度是衡量水体初级生产力以及营养化作用最为基本的指标，同时也是浮游生物分布的指标。对水环境监测中最为主要的项目就是对水中叶绿素a进行监测，使用遥感技术监测到波长为682nm-752nm时，表示叶绿素a有明显的发射峰；当波长为441nm-669nm时表示叶绿素a有吸收谷。

3.2 实例分析遥感技术在水环境监测中的应用价值

为了证明遥感技术在水环境检测中的可行性以及价值，下面对江西某县城区的不同河段中的水体进行调查以及测试，并且对相应的遥感图像进行分析。各个测试点如下表1所示：

同时通过遥感技术，获取的遥感图像中，能够获知波长为569nm与波长762nm之间的反射率值以及569nm与863nm之间的反射率值。从中可以得出，当水体深度小于35cm时，光线对水体有一定的穿透性，波长在396nm-826nm之间的反射率由水下地物的反射特征所决定，同时表明，当水越浅时，水下地物的反射特征也就越明显；泥沙污染物与生活垃圾之间也有着明显的差异，泥沙污染物的反射率高于生活垃圾污染反射率；若水体比较浅显，有水草以及水衣时，波长小于680nm的反射率与水体之间的差异比较小，呈现的形态基本相似。

4 结束语

通过利用遥感技术对水体环境进行监测，不仅能够扩大监测范围，提高监测效率，同时还能够提高监测精度，为后期的保护水体环境提供一定的科学依据。在今后的发展中，遥感技术还需要进一步改善，全面推动水安全预警系统的建设。

参考文献

[1]万余庆，张凤丽，闫永忠，等.高光谱遥感技术在水环境监测中的应用研究[J].国土资源遥感，2003（3）：10-14.

[2]李嵘.遥感技术在水环境监测中的应用研究[J].江西化工，2005（4）：49-51.

[3]李红清.遥感技术在水环境保护中的应用初探[J].水利水电快报，2003，24（3）：24-25.

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