魏莉
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摘要：当前，我国经济飞速发展，各项科学技术也不断的创新，及时了解和掌握城市的环境状况，对于合理保护城市环境和实现区域可持续发展具有十分重要的意义。传统的环境监测和调查，因其人工成本高、效率低、时间长，不能对城市环境的变化趋势及时进行反馈。根据统计，2018年我国发射的遥感卫星已经达到了40颗，远超过2017年发射的19颗，预计今后会有更多的遥感卫星升空，对我国的遥感监测发挥重要作用。随着遥感技术的进步，遥感卫星传感器的专业化、高精度化和其光谱的广域覆盖能力不断增强，遥感监测已成为环境保护最重要的监测手段之一。本文主要对遥感监测技术在环境保护中的应用做论述，详情如下。
关键词：遥感监测技术；环境保护中；应用
引言
当前，生态环境遭到破坏的具体表现为：土地沙漠化、地表裂缝、土壤污染、水资源污染、植被破坏等。目前，针对生态环境监测与评价的方法较多，其中遥感技术在应用中具备的实时性、高效性等优势，被广泛用于对生态环境领域的动态监测，是当前对区域生态评价最有效的技术。遥感生态指数模型是利用遥感技术，通过对组成分的耦合绿度、干湿度、热度等多个指标，共同生成一个RSEI数值，通过RSEI数值的大小对区域生态环境进行保护和监测，但大多数研究学者在研究过程中只是针对单一内容进行研究，例如利用植被指数对森林生态系统进行监测、利用地表温度指标对城市热岛效应进行监测等。在实际上，生态环境的形成与发展会受到多种因素的共同影响，因此单一的生态因子无法合理、客观地反映生态环境的动态变化。
1遥感监测技术
遥感监测技术是指在不直接接触目标地物的情况下，对目标地物进行远距离探测、识别和获取地物信息的过程。传统水环境监测方式受自然条件和时空等因素影响，具有一定局限性，而遥感监测技术具有宏观、综合、动态和快速等特点，在分析流域水质变化趋势方面优势突出。遥感监测技术的主要原理是被污染或含有某种物质的水体具有独特而区别于洁净水体的光谱特征。诸如水中悬浮物、藻类、化学物质、溶解性有机物等水体组分，因影响光的反射、吸收和后向散射而在遥感图像上反映出来，从而根据其在图像上的反映推断出水体的水质参数。遥感监测技术常用于水体富营养化、泥沙污染、热污染、废水污染、石油污染等类型。相比于传统监测技术，遥感监测技术仍处于研究探索阶段，未来主要向高光谱分辨率、水质参数模型和水质参数监测项目等方面进行发展。
2遥感监测的内容
目前，先进的遥感卫星上都会搭载高精度的专业级别的光谱传感器，因为地球上各地物的光谱不同，传感器感受到的反射光谱也不同，这就成为地物辨别、环境监测的基础。在所有物质中，水体对光的反射最小，光波大多都被水体吸收了，反射率一般在2%—5%左右。能够对水体进行遥感的光波段为可见光，尤其是蓝光波段是最适合的，海洋大多呈现为蓝色也是这个道理。当水体受到污染时，反射光谱会随着污染物的性质和浓度的不同而发生变化，根据常用仪器检测的经验可以反推水体污染不同程度的光谱特征以供遥感技术的对比使用。由于监测水体需要用到光谱的分析，水体中与光谱变化有关，能够通过反演来测定的指标有叶绿素、固体悬浮物、水体透明度、生物需氧量、总磷、总氮、氨氮等，这些就是进行水环境遥感监测的内容。
3遥感监测技术在环境保护中的应用
3.1制定生态环境保护补偿机制
根据计算结果得出，在实际生态环境保护过程中，植被指数和地表温度指数的贡献值均为正值，而湿度指数和裸土指数的贡献值均为负值。为了达到对生态环境保护的理想效果，根据上述分析，制定生态环境保护补偿机制。针对影响植被指数、地表温度指数降低和湿度指数、裸土指数升高的各类企业征收相应的环境污染补偿费用。将收取到的费用通过集中的整合及优化配置，用于对区域生态的各类环境保护工作当中。同时，补偿机制中可适当增加相应的激励手段，不断推动企业加强对区域生态环境的治理与保护，从而在源头上，解决由于工业生产对生态环境造成的严重危害。
3.2数据处理
在对遥感图像提取的灰度值与水体实测指标数据进行相关性分析以便遥感卫星能够直接或间接进行水体反演时，需要利用数学统计的两个知识:回归分析和因素分析。它们是统计学的一个重要分支。回归分析是确定因变量与一个或者多个自变量的相关关系，最终建立回归方程的一种分析。在实际运用中，建立回归方程的目的就是为了确认变量与因变量是否存在某种关系，用相关系数的大小来判断它们的相关程度。因素分析是根据回归分析结果，得出各个自变量对目标变量产生的影响，原理就是按照各变量的相关性大小进行分组，把相关性大的分为一组，相关性低的分为一组。每个组的变量作为一个因素，用不可预测的变量来表示，这个因素就称作为公共因素。这样统计的问题就能够用这些公共因素和特殊因素构成基本函数来描述需要统计的每个变量。在研究的领域来讲，许多问题的产生，都不是孤立的，一般都是有某种因素影响或者多种因素的作用。 为了研究遥感图像提取的灰度值与城区水域实测数据间是否存在相关联的关系，以采样位置的遥感图像灰度值为自变量，以采样位置的实测值为因变量建立回归分析，再利用因素分析的降维方法，建立简单描述各种污染因素的回归方程。
3.3生态质量监测
遥感监测方面，推进生态环境遥感监测卫星立项、研制和发射，补充完善在轨卫星资源，形成2m数据全国大部分地区季度覆盖能力和重点区域月度覆盖能力，生产高精度生态遥感监测产品。地面监测方面，通过部门共享、央地共建、升级改造相结合的方式，在中国生态保护红线区、重点生态功能区、生物多样性优先区域、自然保护地等重要生态空间，建立生态质量综合监测站和布设监测样地，覆盖森林、草原、湿地、荒漠、水体、农田、城乡、海洋等典型生态系统，协同提升生态系统结构与功能监测、生物多样性监测、科研观测和遥感验证能力。同时，建成并发挥好国家生态保护红线监管平台作用，全面提升遥感影像处理、智能解译和分析评价能力，对全国生态保护红线区面积、性质、功能及人类干扰活动实现每年一次遥感监测全覆盖，对全国自然保护地、生物多样性保护优先区域、生态文明示范创建区等重点保护区域的人类活动实现每年2次遥感监测全覆盖，为生态监管与执法提供支撑。开展中国大陆自然岸线、围填海开发活动和赤潮、绿潮等生态灾害遥感巡查监测，探索开展重大生态保护与修复工程、自然资源开发利用活动生态影响监测评估。
结语
总而言之，针对当前生态环境污染严重问题，结合遥感生态指数模型，从湿度、干度、热度和绿度等多方面对生态环境保护及动态变化监督进行研究。但研究仍然存在某些方面的不足，比如遥感影像的质量会受到设备的影响；选取的指标均是基于生态环境的主要特征，综合性较弱。因此，在后续的研究中还将针对上述问题进行更加深入的研究，从而实现区域生态、社会、经济的共同发展。
参考文献
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