遥感技术在大气环境监测方面的应用

遥感技术在大气环境监测方面的应用

遥感技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代

高新技术领域的重要组成部分。自从1972年美国第一颗地球资源技术卫星发射成功并获取

了大量地球表面的卫星图像后，遥感技术就开始在世界范围内迅速发展和广泛应用。目前，

遥感技术广泛的应用于我国的各种行业，如测绘行业的遥感测图；农业行业农作物估产、受

灾调查；林业和牧业资源调查；地质矿业选矿应用；考古学中的考古发现；军事侦察等。而

近几十年来兴起的环境遥感就是利用遥感技术揭示环境变化、环境污染性质及污染物扩散规

律的一门新学科。遥感技术已经成功的应用于环境监测、环境保护。

目前，遥感在环境领域的应用，主要在大气环境监测和水环境监测两个方面。下面我主

要介绍遥感技术在大气环境监测方面的应用。

臭氧层臭氧层位于地球上空25～30千米的平流层中，对0.3米以下紫外区的电磁波有

较大吸收，可用紫外波段来测定臭氧层的变化。臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带，可

用频率为11083兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。另外臭氧层会吸

收太阳紫外线而升温，可使用红外波段来探测，如用7.75～13.3微米热红外探测器测定臭氧

层的温度变化，参照浓度与温度的相关关系，推算出臭氧浓度的水平分布。

大气气溶胶利用遥感图像可分析大气气溶胶的分布和含量，工业烟雾、火灾浓烟和大规

模沙尘暴在遥感图像上都有清晰的图像，可以直接圈定其大致范围。利用周期性气象卫星图

可监测沙尘运动，估计其运动速度，及时预报沙尘暴。通过卫星资料可及早发现森林火灾，

把灾害损失降到最低。大比例图片可用来调查城市烟囱的数量和分布，还可以通过烟囱阴影

的长度来计算其大致高度。应用计算机对影像进行微密度分割，建立烟雾浓度与影像灰度值

的相关关系，可测出烟雾浓度的等值线图。

有害气红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况，通过植物

对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程度和性质。一般污染较轻的地区，植被受污

染的情况不宜被人察觉，但其光谱反射率却会明显变化，在遥感影像上表现为灰度的差异。

正常生长的植物叶片能强烈反射红外线，在彩红外相片上色泽鲜红明亮。受到污染的叶子，

其叶绿素遭到破坏，对红外线的反射能力下降，其彩红外相片颜色发暗，如白蜡树受污染后

呈紫红色，柳树呈品红色略带蓝灰色。

气候变化美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测

系统昼夜不停地观测地球的气候变化，得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、

辐射收支和臭氧分布等信息，对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。

总之，遥感技术在环境科学领域中大气环境监测有广泛应用，随着科学的进步，遥感技

术会越来越先进，其所发挥的作用也会越来越大。

参考文献：1. 任源，杨晓晶. 遥感技术在现代环境监测与环境保护中的应用. 环境保护

科学第33卷第3期，2007

2. 王旭，徐永花，李莉. 遥感技术在环境科学领域的应用及其发展趋势. 地下水第29

卷第3期，2007

3. 施益强，陈崇成，陈玲. 遥感技术在环境科学与工程应用中的进展. 科技导报，2002