遙感在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用--——遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

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1、遙感在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用——遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用摘要：簡要說明了遙感技術(shù)應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的原理，從不同大氣污染物的角度介紹了近年來遙感技術(shù)在國內(nèi)外大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展。最后，對(duì)我國大氣環(huán)境遙感研究中存在問題和發(fā)展前景進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)；應(yīng)用ApplicationofRemoteSensinginEnvironmentalScience——ApplicationofRemoteSensingTechnologyinAtmosphericenvironmentalMonitoringAbstract：Thephysicalpr

2、inciplesofremotesensingtechnologyapplicationwasbrieflydescribed，andtheprogressofapplicationofremotesensingtechnologyinatmospheremonitoringinrecentyearsfromtheperspectiveofdifferentambientpollutantswasintroduced.Atlast，thefuturedevelopingdirectionoftheatmosphericremotesensinginChinaa

3、ndtheexistingdefectofatmosphericremotesensingmonitoringtechnologywerediscussed，Keywords：remotesensingtechnology;atmosphericenvironmentalmonitoring;application隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，大氣環(huán)境問題已日益嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅人們的健康，抑制經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)區(qū)域性的大氣環(huán)境質(zhì)量狀況采用常規(guī)的地面監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，很難得到準(zhǔn)確的結(jié)果，且還需要投入大量的人員、設(shè)備和資金。而遙感技術(shù)具有速度快、成本低、監(jiān)測(cè)范圍廣等特點(diǎn)，

4、能進(jìn)行長期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感技術(shù)不僅能對(duì)大范陶的大氣環(huán)境變化和大氣環(huán)境污染進(jìn)行快速、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、省時(shí)省力地監(jiān)測(cè)，還可以對(duì)突發(fā)性大氣環(huán)境污染事件的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速跟蹤和監(jiān)測(cè)，從而能及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施，使大氣污染造成的損失大大減少，因此，遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在大氣環(huán)境管理和大氣污染控制中發(fā)揮著重要的作用[1]。1遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的原理物理學(xué)研究證實(shí)，凡是高于絕對(duì)溫度0K（-273℃）的物體自身都會(huì)發(fā)射電磁波，照射到地面的太陽輻射能與地物相互作用也可產(chǎn)生反射、吸收和投射3種效應(yīng)。地物反射率會(huì)受到傳感器位置、氣候、地面濕度、大氣狀況等諸多因素的影響。不同

5、地物因結(jié)構(gòu)和成分不同，其反射光譜特性也不同。遙感技術(shù)就是運(yùn)用對(duì)物體反射或輻射的電磁波敏感的器件，捕捉遠(yuǎn)方電磁波信號(hào)并成像，以感知、識(shí)別、測(cè)量并分析目標(biāo)物的各種性質(zhì)特點(diǎn)。大氣傳感器可以監(jiān)測(cè)大氣中的O3、CO2、SO2、CH4及氣溶膠、有害氣體的三維分布。這些物理量通常不可能用遙感手段直接識(shí)別。但是，由于水汽、CO2、O3、CH4等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜，可以通過測(cè)量大氣的散射、吸收及輻射的光譜而從中識(shí)別出來[2，3]。應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的電磁波譜主要是近紫外線到紅外線范圍(0.4～25μm)，以及微波范圍(10～200GHZ)。按照所利用

6、電磁波輻射源的不同，可將大氣遙感技術(shù)分為被動(dòng)式遙感技術(shù)和主動(dòng)式遙感技術(shù)[4]。根據(jù)遙感平臺(tái)的不同，大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)又可分為空基遙感和地基遙感。2監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境的遙感技術(shù)地球觀測(cè)衛(wèi)星是利用遙感技術(shù)進(jìn)行大氣環(huán)境觀測(cè)的。用于大氣監(jiān)測(cè)的遙感技術(shù)種類較多，一般有相關(guān)光譜技術(shù)[5]、激光雷達(dá)技術(shù)及熱紅外掃描技術(shù)等。2.1相關(guān)光譜技術(shù)相關(guān)光譜技術(shù)基于光的吸收原理，受監(jiān)測(cè)氣體選擇吸收特定波長的光后，按光強(qiáng)衰減程度來推算對(duì)象氣體物的濃度。在測(cè)定過程中配合相關(guān)技術(shù)可以排除非對(duì)象組分的干擾。相關(guān)光譜系統(tǒng)采用的吸收光限于紫外光和可見光。在遙測(cè)中，需在自然光充分的條件下，利用地表之上漫射

7、光所匯聚的光源。在相關(guān)技術(shù)中使用二二成對(duì)的吸收光，每對(duì)吸收光是鄰近波長的，且所選定的波長要使它們通過監(jiān)測(cè)對(duì)象時(shí)分別發(fā)生強(qiáng)吸收和弱吸收，這樣有利于提高監(jiān)測(cè)的靈敏度。相關(guān)光譜系統(tǒng)裝備在汽車或直升機(jī)上，即可大范圍遙測(cè)大氣污染物及其分布的情況。相關(guān)光譜技術(shù)的實(shí)用對(duì)象目前還只限于NO、NO2SO2。監(jiān)測(cè)這3種污染物組分的實(shí)際工作波長范圍分別是：NO為195~230nm，NO2為420~450nm，SO2為250~310nm。2.2激光雷達(dá)技術(shù)激光雷達(dá)是一種主動(dòng)遙感技術(shù)。因激光具有單色性好、高度方向性和能量集中等優(yōu)點(diǎn)，使得根據(jù)激光原理制作的傳感器具有很高的靈敏度和良好的分

8、辨率。故近期運(yùn)用激光對(duì)大氣污染進(jìn)行遙感