中国环境遥感监测技术进展及若干前沿问题

刘勇

摘要：近20年来，我国的环境遥感监测技术工作逐渐成为国家环境保护的主战场，中国环境遥感监测从无到有，从弱到强，成为国家环境管理决策不可或缺的重要技术手段，具有重要的支撑作用。鉴于建立最严格的环境保护制度、科学治污、精准治污和依法治污的新形势和新要求，中国的遥感环境监测面临着前所未有的机遇和挑战。借助遥感技术进行环境监测，可以更客观地反映环境发生的变化，并利用监测数据为相关部门提供解决环境问题的指导意见或方法。

关键词：生态环境遥感监测;高性能环境卫星;大数据

随着我国环境保护事业的快速发展，新时期的污染防治、环境保护和生态保护监测、环境绩效和生态绩效评价、环境和生态风险预警等对环境遥感监测技术的应用提出了越来越严格的要求，以土壤采样为主的传统环境遥感监测技术已不能满足环境遥感监测技术的要求。尽管远程环境遥感监测技术使准确记录环境变化和提供环境变化原因的信息成为可能，从而使相关技术人员和环保部门能够保护环境并采取适当的保护措施，但环境遥感监测技术仍然存在一些问题。

1环境遥感监测技术的现状

中国的环境监测起步很晚，远远落后于发达国家，虽然已经引入了一些监测，但监测的技术和环节已经发展起来，但还不完善。对现有环境模型的监测会产生分析报告，为主管部门的环境管理提供必要的信息支持。在环境监测技术方面，不同的监测技术已经形成了各自的监测系统。另一个原因是，环境监测在仪器质量方面也有很大的改进。

1.1水环境监测

这种监测技术主要以地理信息系统为信息平台，然后对水流、水体变化、沉积物和其他各种材料进行监测和分析。遥感技术的使用使监测更加有效，并改善了对氮含量和pH值等更详细方面的监测。中国内陆水域受到浮游植物、悬浮物和有色可溶性有机物等有色水生元素的综合影响，水的光学特性复杂，在空间和时间上高度异质，因此很难将国际公认的遥感反演算法应用于清洁海水。在过去的20年里，环境保护部环境卫星应用中心与南京大学和中国科学院空间创新研究所合作，持续开展研究和技术开发活动，系统地开发关键遥感技术。叶绿素a、悬浮物、透明度、水华、黄尘、营养状况指标、污水异味、碳氢化合物污染、面源污染和饮用水安全等，并开发了基于国家卫星和其他多源遥感数据的遥感系统。基于国家卫星多源遥感数据的遥感技术和水文监测系统的开发。该系统将以国家卫星和其他遥感来源的多源遥感数据为基础。该系统旨在解决卫星和地球观测数据之间的空间不匹配问题，用于水生环境的遥感。为了同化遥感数据，开发了一个连续的地球观测系统，即流体力学模型。

1.2大气污染监测

目的是利用红外、微波、激光、声学和计算机电子方法了解大气信号产生和传播的机制和物理规律，提取不同大气状态下的大气信号特性，并获得大气遥感的定量方程。描述大气信号的物理特性与大气浓度、运动和气象特征的空间分布之间的关系，最后发展一种基于大气信号的物理特性获取大气信息的理论和方法。从大气信号的物理特性中提取大气信息的理论和方法。大气成分对不同波长的电磁波的吸收使得这些成分的水含量可以在远处被检测到。空气污染监测主要包括在不同地点对空气污染物进行采样，随后利用遥感技术分析空气中的污染物，从而分析其扩散特性，以及监测和分析污染物的扩散情况、扩散条件和暴露范围。以便及时为进一步处理空气污染提供必要的数据和信息，及时编制空气污染治理方案，并采取有效措施防止和控制扩散，尽量減少空气污染对人类健康和环境的损害。

2.环境遥感监测技术存在的问题

利用环境遥感监测技术进行环境监测可以提高环境监测的质量，及时提供环境中各种污染物的含量信息，这对解决问题和应急计划非常重要。然而，在环境监测领域有效应用环境遥感监测技术方面仍然存在一些困难，特别是在以下问题上。

2.1监测结果很难全面反映环境质量

环境监测过程中的技术限制使得监测结果难以充分考虑环境质量，这个问题的出现有几个方面。首先，许多监测机构没有充分分析和处理环境监测结果，因为它们处理监测数据、分析监测标准和比较监测管理方法的方法很简单。然而，由于缺乏对使用监测数据价值的全面分析和验证，无法提供环境质量的完整情况。第二，环境监测指标不够详细。区域之间的环境条件存在差异，应该反映在监测中，但由于监测服务没有考虑到这些，监测数据并不明确。第三，有一个问题，即应该以何种频率进行环境监测。由于资源、设备和技术有限，环境监测的频率往往很低，不能反映环境的真实状况，也不能为环境政策决定提供技术支持。

2.2应急监测技术的发展不足

环境监测需要使用现代技术来提高监测的质量。然而，在今天，应急监测技术并不发达，在环境灾害的快速动态监测方面还存在明显的缺陷，应急监测设备和工具也相对不发达，这意味着很多应急监测数据无法进行定量分析。

2.3环境遥感监测技术缺乏配套的硬件设施

为了更好地发挥远程环境监测技术的作用，需要配套的硬件工具，但目前硬件工具相对不发达，不足以满足监测活动的需要，这就产生了一系列问题，无法及时解决。此外，环境监测点的监测设备长期得不到科学地维护，导致设备经常出现问题，这也影响了环境监测的效果。

3.环境遥感监测技术问题的解决对策

3.1完善监测机制

及时控制和管理只是在控制技术管理机制上存在缺陷，需要改进，如：设备故障，避免因设备故障或监测过程中出现问题而导致监测数据丢失，记录不准确将导致缺乏指导，同时出现复杂的问题和不必要的事故监测项目，设备因此提供有误的监测报告结果。完善监测机制，设备监测必须在相对合适的地点进行，以便准确分析监测环境。因此，必须不断改进监测方法，以提高监测数据的准确性。

3.2改善监控设备的监测质量

现代监测设备要适合现代监测技术，适合监测技术，这样才能提供更可靠的监测数据。此外，加强对国外现代技术的研究和开发，有利于中国的环境监测，提高环境监测的质量。

结束语

综述所述，在有关部门的重视下，经过多方的努力，中国首次建立了环境监测遥感技术体系，并形成了实际应用的能力。同时，加强遥感机理研究，提高遥感精度和效率，推动中国遥感与人工智能、“大数据”等新技术的融合。这将为环境遥感带来基于“大数据”的新场景和新产品，推动环境遥感向智能测量、智能预警、智能决策和智能服务发展。在今天这个日益文明的世界里，环境保护的概念正变得越来越有意义。只有强调监测的重要性，才能提供高质量的监测数据，从而提高监测的质量，为环境保护提供充分的方法。

参考文献

[1]王桥.中国环境遥感监测技术进展及若干前沿问题[J].遥感学报，2021，25（01）：25-36.

[2]胡晖.环境遥感监测技术及发展趋向研究[J].环境与发展，2019，31（04）：175-176.

[3]周晨.环境遥感监测技术的应用与发展[J].环境科技，2011，24（S1）：139-141+144.