水环境监测中遥感技术的作用及应用策略分析_李志远.pdf

环保节能环保节能环保节能环保节能清 洗 世 界Cleaning World第39卷第3期2023年3月0 引言水环境监测作为针对水域周围环境及水体质量进行监测的作业，承担信息收集以及整理的功能，在详细的了解相关信息之后，为相关人员后续的治理提供准确资料。然而随着城市化进程的加快，工业化的发展对环境造成很大的影响，不仅加剧了水环境污染的程度，还增加了污染的类型，一定程度上增加了环境监测的难度。在此背景下，就要求水环境监测人员改进原有的监测技术，将遥感技术运用到水环境监测中。遥感技术作为先进技术的一种，能在保证监测质量的基础上加快监测的效率，从而推进监测事业的发展。然而实际的作业环节，由于水环境监测较为复杂，再加上遥感技术技术性很强，工作人员往往难以发挥遥感技术的功能，制约水环境监测技术的发展，这就要求相关人员加强对遥感技术的重视，科学合理地将其运用到水环境监测中。1 水环境监测与遥感技术概述水环境监测就是指按照水的循环规律（降水、地表水和地下水），对水的质和量以及水体中影响生态与环境质量的各种人为和天然因素所进行的统一的定时或随时监测。现阶段社会发展过程中，随着城市化进程的加快，针对水环境造成的污染类型也越来越多，传统的水环境监测技术已经难以满足监测的需要，遥感技术就成为常用的手段之一。遥感技术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和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术，能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。2 水环境监测环节遥感技术的作用以及优势2.1 信息收集较为全面实际发展过程中，水环境监测涉及面较多，所以要想保证监测水平，需要相关人员尽可能大范围地进行信息收集。传统监测手段往往只是单一环节的监测，要满足监测需要就要进行多次监测，流程较多而且程序烦琐，很大程度上影响监测作业的进行。将遥感技术应用到水环境监测中，由于遥感技术探测范围较大，航摄飞机高度可达 10 km 左右，借助卫星进行的遥感监测更是能够覆盖 3 万多 km2的地面范围，所以在进行水环境监测之时就能够在作者简介：李志远（1968-），男，环境工程师（专技 8 级），硕士研究生，研究方向：环境监测技术。收稿日期：2022-09-13。文章编号：1671-8909（2023）3-0155-003水环境监测中遥感技术的作用及应用策略分析李志远（重庆市沙坪坝区生态环境监测站，重庆 401331）摘要：现阶段社会的发展过程中，随着城市化进程的加快，水环境污染状况已经十分严重，很大程度上影响人们的生产生活，在此基础上，就需要相关人员加强对水环境监测的重视，并且运用先进的技术保证监测质量。遥感技术作为先进技术手段的一种，就成为现阶段水环境监测的重要手段之一。然而实际作业环节，水环境监测涉及面较为广泛，遥感技术较为复杂，二者的融合就还具有一定的难度，本文就从水环境监测入手，浅谈遥感技术的运用。关键词：水环境监测；遥感技术；优势作用；应用手段中图分类号：X87 文献标识码：A156第 3 期清 洗 世 界很大程度上契合水环境的监测需要。实际作业过程中，借助遥感技术，相关人员能够在短时间内对水深、水面宽的江河湖泊等水环境进行快速检测，在保障信息收集质量的基础上加快信息收集的范围以及效率，相较于传统的信息收集方式来说具有很强的优势性。此外，遥感技术作为建立在电磁波技术理论上的技术手段，也可以将遥感技术与现代信息技术实现整合，通过计算机对遥感设备收集到的信息进行整理。2.2 适用范围较广水环境监测作为对水域环境进行监测的作业，涉及面十分广泛，包括河道、湖泊、海洋以及地下水等多种样式的流域环境，再加上我国地质地形十分复杂，所以在进行水环境监测的过程中就需要面对多样化的复杂环境，具有一定的难度。实际的发展过程中，由于传统的监测技术很难在大范围适用，所以监测人员在进行作业的过程中往往需要准备多台设备以及方案，这样才能够满足现阶段社会的发展需要，一定程度上增加作业流程以及成本。而且在现阶段社会的发展过程中，水环境监测需要监测的类型越来越多，就进一步增加监测作业的难度。在此背景下，相关人员就需要实现监测技术的更新。将遥感技术运用到水环境监测中，由于遥感技术可以借助多样化的设备进行监测作业，所以就可以针对各种环境进行监测方案的选择，以适应环境监测的需要。而且遥感技术穿透能力强，无论是液体还是固体以及气体都逃脱不了遥感技术的感应和监测，所以即便是处于原始森林或者是山地中的流域也能够通过遥感技术实现水环境监测。所以实际的发展过程中，遥感技术就可以满足不同地区的水环境检测需要。2.3 整体性较强相较于传统的监测手段来说，水环境监测还具有整体性的特征。水环境监测需要针对水域的污染状况、动植物状况以及流经面积等状况进行全面的收集，这样才能够保证后续作业的顺利进行。但是传统的环境监测手段一般覆盖面积较小而且缺乏连续性，所以就无法直观地展现出水域的总体情况，一定程度上制约水环境监测作业的进行。将遥感技术作用到水环境监测中，遥感设备就能够进行立体动态监测，并且将监测结果以直观的航空影像呈现出来，检测过程保持了连续性，这使水环境监测不会局限于片面范围，而是使水环境以整体形式呈现在大家面前，使水环境实现了全面整体监测与辨识。一方面直观化的成像展示能够更加简单的方便后续的信息收集，简化作业程序。一方面能够实现对水环境的动态化监测，持续地对水环境情况进行收集。这样一来，水环境监测就能实现自身的作业目标，并且及时地对水域变动状况进行了解，方便后续的治理作业。2.4 手段丰富，效率较高传统针对水环境进行监测的手段一般较为单一，难以满足水环境监测的需要，遥感技术作为利用电磁波进行信息收集的作业，可根据不同水域的特点对波段和相关设备进行调整。作业过程中，相关人员可利用紫外线、红外线和微波波段等多样化的方法针对水环境进行信息收集，不仅能够对地表水的流域状况进行监测，还能够实现对地下水的信息收集。此外，遥感技术还实现了全天候的作业，能够长时间地进行信息获取，获取资料的速度快、周期短，很大程度上推动水环境监测效率的提升。3 现阶段水环境监测存在的问题现阶段水环境监测由于污染源较多再加上水域环境复杂，相应的监测作业就存在一定的隐患，一定程度上制约监测作业的进行。这就要求相关人员加强监测作业的研究，在结合其监测难点的基础上将遥感技术应用到监测作业中。现阶段水环境监测存在的问题主要有以下几个方面。3.1 人员技术问题实际作业环节，水环境监测涉及面较广，需要针对水域的各种状况进行检查，所以就具有很强的技术性，人员的技术水平就在很大程度上决定着监测作业的质量。现阶段的水环境监测部门还存在工作人员技术水平不高以及专业素质较低等问题，再加上现阶段水环境监测技术十分先进，相关人员缺乏时间进行技能学习，尤其是遥感技术这种先进的技术手段，就进一步制约员工水平的提升。在此背景下，相关人员就很难满足水环境监测的需要，导致水环境监测数据统计异常，进而影响到了下一步的水资源治理工作。3.2 设备方面的问题水环境监测由于其复杂性，在进行作业的过程中就需要大量的专业设备，遥感技术运用环节就需要大量的专业化设备，所以实际的发展过程中，设备质量也在很大程度上影响水环境监测的水平。实际的发展环节，我国的水环境监测还存在设备重复157第 39 卷李志远.水环境监测中遥感技术的作用及应用策略分析建设问题，由于水环境监测是按行政区进行划分，但是一些水域同时处于不同的行政区内，由于缺乏协调，往往会导致设备的重复建设，增加作业成本。然后是设备老化以及故障等问题，我国的水环境监测设备虽然具有一定的数量，但是所使用的设备比较陈旧，存在很多弊端，一定程度上影响监测作业的顺利进行。4 水环境监测中遥感技术的作用及应用策略4.1 油渍污染方面监测应用在水环境监测中，油污染作为水环境的常见污染类型很大程度上影响着水环境的生态，就需要相关人员加强对其的重视。现阶段的水环境污染主要分为两种类型，一是日常的生产生活环节没有将食用油进行处理就排放到河流中造成的水域污染，然后就是原油泄漏导致的大范围海洋污染。前者范围较小，可以实现控制，后者范围较大，普通技术手段就难以实现对其的监测。遥感技术就可以应用在油污染监测中。一方面，由于其能够对大面积的水环境进行实时监测，所以可以借助其对油污染的面积以及程度进行监测。此外，由于遥感技术较为全面，所以其还能够对污染区域的污染情况进行全面、高效的监测，并且针对油的类型以及特点进行分析。然后遥感技术就可以借助计算机实现对信息的整理，进而建立起相关模型，科学合理地对污染源进行查找。此外，遥感技术还能够使用可见光遥感技术、红外光遥感技术、紫外遥感技术等针对水域进行分析，进一步确定油污染的状态。4.2 应用在水体富营养化监测中随着现阶段社会的发展，工业化水平以及农业化水平都实现了长足的进步，实际的作业过程中，工业废水以及农作物化肥残留就可能随着地表径流流入到河流中，造成水域某种营养成分不断地增长，由此引发水体的富营养化。富营养化会导致水生植物的大量生长，这些植物就在产生叶绿素的同时大量的吸收水体中的氧气，造成水生生物的大量死亡。而且植物的增长还会覆盖水面，遮挡阳光，进一步影响水域的生态。针对其进行监测就需要借助遥感技术，相关人员可以利用遥感技术对水中的叶绿素含量进行监测，然后利用可见光、红外光等进行光学监测，通过光谱分析计算水中叶绿素的占比，由此推断出水体富营养化的程度，方便后续的治理 作业。4.3 应用在悬浮物的监测环节实际水环境监测中，水质的浑浊程度也是监测作业的重要一环，需要相关人员加强对其的重视。实际监测环节，由于水中的悬浮物会在很大程度上影响水质的光学特征，遥感技术可以对目标水域中悬浮固体物的含量监测判断水质状况。作业环节，相关人员需要通过红外遥感技术对水中的悬浮固体物质进行监测，结合实际的水质特点选择合适的波段进行监测，然后对相关数据进行收集并建立起相关模型，从而得出水域的污染状况以及治理方法。4.4 热污染的监测实际的发展过程中，随着工业化进程的加快，现代社会工业用水所排放出的未经冷却处理的废弃热水也会对水环境造成很大的影响，就需要对其进行监测。这些未经过处理的工业热水排放到水域中会使自然水体的温度上升，引起水体物理、化学和生物过程的变化，严重影响水生植被以及水生生物的存活。在此背景下，相关人员就需要借助遥感技术对其进行监测。遥感技术能够对水体的热量进行监测，观察水体的热污染情况，利用多时相的热红外图像，并结合地面观测，水体温度明显升高的地方在遥感图像中十分明显，其图像可显示出热污染排放、流向和温度分布的情形，这样就实现了热污染的监测。5 结语现阶段社会发展过程中，水环境污染已经成为制约社会发展的关键一环，就需要相关人员加强对水环境的监测，为水环境污染治理提供信息。现阶段相关人员一般利用遥感技术实现对水环境的监测，但是实际的发展过程中由于水环境十分复杂，再加上遥感技术的技术性较强，相关人员对其的运用就还存在一些问题，一定程度上制约监测事业的发展。在此基础上，就需要相关人员将其运用在富营养化监测、热污染检测以及油污染监测方面，充分发挥其功能。参考文献：1 刘梅，马启良，原居林，等.基于无人机高光谱遥感技术对内陆养殖池塘水质监测的研究 J.海洋与湖沼，2022,53(01):195-205.2 梁文广，蒋志昊，王金东，等.长荡湖叶绿素 a 浓度卫星遥感反演研究 J.江苏水利，2021(08):19-22.