王芳 庞柯
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西 西安 710000
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，遥感技术在我国的发展随着自身的科技进步而得到了良好的应用。尤其在环境的监测方面更是得到了较为广泛地应用。环境的治理工作有助于国家的持续性发展，本文结合目前的遥感技术在水生态环境管理方面的具体应用，讨论了水生态修复的发展前景。
关键词：水环境管理；遥感技术；应用
引言
全球气候变化使人类赖以生存的生态环境受到了严重的威胁，出现了一系列资源、环境和社会问题。在过去的30年，尽管中国的经济飞速发展，也带来了许多环境问题。如城市中大量的农业用地减少，森林资源受到破坏及生态环境恶化等。研究结果显示在对生态环境有效检测的基础上，可以对可能因环境污染造成的事故、扩散程度及方向做出预测，减少对生态环境的影响。近年来，人们通过遥感检测技术对不同尺度森林、城市等进行了生态环境资源的监测核查，利用数据分析掌握生态环境质量现状及演变趋势，为政府管理部门决策提供技术支持。遥感技术因其具有良好的宏观性、动态性和连续性在多学科中的应用越来越受到关注。它是通过传感器在遥感平台上接受、记录并加工处理和分析来自地表的地物的电磁波特性信息。利用遥感技术对遥感图像进行解译，从而获取目标地物特征性质及其变化的信息。
1遥感技术概述
生态环境的监测与管理涉及面极广，是一个动态、大尺度、长时间的工作。传统环境执法工作主要包括:地方生态环境主管部门自查、上级生态环境主管部门检查、社会监督等。环境执法如果采用传统地面调查手段，工作量巨大、时效性差，获取的信息也不够客观，年度更新成本更高;且一些偏远地区无法安装、架设监测仪器;部分企业为躲避监管，排污手段层出不穷。因此，现有环境执法主要存在3大难点:发现目标难，确定位置难，分析空间信息难。科学技术的快速发展，使遥感技术应用于生态环境监测成为可能。遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、对目标进行探测和识别的综合技术，也是获取地球表面所涵盖的地理空间信息的主要手段。人造地球卫星发射成功，大大推动了遥感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。遥感系统由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感的目的是通过对图像的定性、定量分析，深入研究各种自然环境要素，且具有宏观、综合、动态和快速等特点，能及时、准确、全面地获得相关地理环境信息，有效减轻了生态环境监测人员工作压力、劳动强度。生态环境遥感监测技术被视作生态环境动态宏观监测最可行、最有效的手段。通过遥感监测，生态环境部下属生态与环境卫星应用中心通过卫星遥感保障了国家七部委制定的“绿盾行动”顺利进行，为国家环境管理和决策提供了有力支持。
2遥感技术在生态环境监测中的应用价值
2.1大气环境监测研究
卫星遥感技术在中国环境保护中的大规模应用始于20世纪80年代的天津。渤海湾地区的综合环境遥感试验不仅是首次对大气气溶胶分布的测量，也是首次对我国城市热岛效应和海河热污染的调查。在大气环境监测领域中，测量大气中的污染物含量难度较高，传统的大气环境监测方法无法直接测量有害气体的含量。因为微量气体中含有辐射以及吸附光谱的影响，因此可利用遥感技术针对反射光、直射光以及发射光谱等进行分析。由于自然界中的光线都属于直射光，大气表面都会形成一个热辐射，结合地表的运行情况而言，云层和大气都会形成一定的热辐射反应。
结合光谱特性的测量大气分值来看，整个大气的气溶胶都属于气体污染物，都可以科学反应大气的污染问题，并可以采用可行的控制技术对大气分子进行辐射测量和科学管理，通过后期采用多通道辐射器来调节可调谐激光系统，最终能够测定大气中的气溶胶含量，并帮助相应单位计算大气中的垂直和水平分布情况，最终实现光化学烟雾测量和管理功能。
2.2遥感技术在水环境检测中的应用
水环境检测通常指的是对水资源的环境状态进行监测。其中包含地表水、地下水以及降水等各种水资源形式。通常运用的是生物、物理以及化学技术等相关手段来对水资源进行检测。监测的对象除了纯天然的水资源环境，也包含了人类对水资源环境变化所产生的影响。当水资源的环境出现了污染的情况，就需要及时采取手段进行保护。传统的水环境检测主要以实验室检测分析为主要检测手法。虽然能够有效地检测出水质的具体参数，却无法满足对水环境的实时监控。也无法确定水环境的动态检测数据，因此将遥感技术应用在水环境的监测中能够有效满足以上水环境监测的要求。遥感技术的应用更加便捷有效，并且能够为环境部门提供重要的参考依据。应用较为普遍的部分为水体温度的监测、水体深度的监测、水体环境是否有流沙的监测以及有机质分布等情况的检查。通过监测水体光谱和水体色度来对水域的变化来进行观测并且推演出后期变化的结果。通过监测能够有效分析出水环境在人类活动后是否存在影响。水体在清澈的情况下反射率通常比较低，因为水体有较强的吸光能力。污水中因为有物质能够吸收光，这样就造成了污水的反射率与清水局部一致。遥感技术主要是利用颜色差异和水体反射率来计算水质的具体情况。水体的组分信息以及状态会直接影响到水体光谱，阳光经过吸收和反射之后照射在水面上。卫星传感器吸收到水面上的反射光和散射光以及水底的反射光，通过分析辐射亮度就能够直观地建立起水体组分与观测值的关系了。水体中能够影响到光强度的物质主要有三种，即悬浮物质、叶绿素以及黄色物质。日常水体监测中是通过遥感技术来测量出水体中的悬浮物质数量、叶绿素浓度以及水体的透明度。遥感技术的具体监测步骤为：导入既定数据→辐射值定标→几何图像纠正→将图像进行划区→水表面观测反射率的计算→平滑滤波统计→建立图像掩膜→掩膜应用→建立水环境的模型库→水质的反演。现阶段水体发黑的情况极大地影响到监测结果，由于生活污水和工业用水导致水体中有机物增多，对溶解氧的消耗过大，遥感监测在面临这样的情况时采取红外传感器的光谱检测模式，能够有效掌握水体污染的实际情况。
2.3遥感技术在生态系统生物多样性评估上的应用
气候变化引起世界物种的减少和栖息地的丧失日益严重。对于生物多样性的评估已经成为一个优先发展的领域。传统的生物多样性检测还是基于地面调查，在物种丰富度和均匀度评估中提供了准确的信息，但是无法以及时反映生态系统多样性的变化。遥感技术可以通过非接触式收集信息，从而完成估算生物多样性、建立物种多样性的关系模型及进行生物多样性指数制图。报道显示根据地表环境的自然地理特点，以遥感影像的土地覆盖分类结果，识别出物种具体的栖息地。对物种获得范围和物种丰富度进行精确估计，并预测物种组合的空间分布范围。总结出遥感数据可以提取重要的生物多样性指标，主要通过直接和间接途径来模拟生物多样性。
结语
随着我国卫星技术的发展迅速，遥感技术在水环境的监测方面应用会更加广泛。虽然目前遥感技术还存在一些不足之处，但无人机对遥感技术进行了必要的补充，有效增加了分辨率和空间数据，并且可以根据天气的具体情况来选择成像方式。遥感技术对水体采样和黑臭水体的监测能够提供更加实时有效地数据，在不久的将来也会广泛应用在城市的水环境维护管理以及河湖海水生态修复中。
参考文献
[1]袁震.生态环境保护中环境监测的应用价值与方法[J].资源节约与环保,2020(03):48.
[2]欧阳志云,张路，等．基于遥感技术的全国生态系统分类体系[J].生态学报,2015,35(2):219-226.