遥感技术在水污染监测方面的运用

遥感技术在水污染监测方面的运用

廖容

四川省广安生态环境监测中心站  四川广安  638000

摘要：在现代科技不断发展的过程中，探测技术也得到了快速更新。目前在对环境污染问题进行监测时，已经融合了遥感技术，提高了监测水平。遥感技术在使用时，可以利用传感仪器设备，对探测目标反射或辐射电磁波进行全面收集，并借助智能化软件对数据信息进行整理和分析，从而获得更加详细数据信息，将其绘制成图像之后，可以对探测目标区域内景物进行有效识别，并形成系统化数据信息。这项技术在应用时具备较多优势，可以促进水污染监测工作进行更好发展，本文就遥感技术在水污染监测方面的运用进行相关分析和探讨。

关键词：遥感技术；水污染；监测；运用

在遥感技术不断发展期间，技术应用范围也在不断扩大，利用这项技术可以对气象信息进行有效监测，还可以绘制地形图。在进行遥感技术使用时，监测周期比较短，建设成本更低，且获取的信息量比较大，将其作用于水污染监测领域，可以对污染程度进行全面了解，还可以采用实时连续监测等方式，对污染信息进行全面获取，在此基础上制定针对性防治措施，能够降低污染问题发生几率。 工作人员在进行进行技术应用时，要明确技术原理和主要特征，并且根据水污染监测要求选择正确技术形式 [1]。

一、遥感技术应用特点

在进行遥感技术用用时，可以实现全天候监测，这项技术属于新型监测形式，主要是利用传感仪器设备收集各种光波，例如紫外线和红外线等，在对光波信息进行全面收集之后，可以对物体特征进行真实展现。在对水环境进行监测时，利用遥感技术对水污染情况进行监测，可以提高监测结果准确性。与传统监测技术相比较，遥感技术监测流程与传统工作形式存在一定相似之处。在进行传统监测时，需要就地选取水样作为参数标准，且监测程序比较复杂，要想获取更加准确数据信息，就要对测量仪器设备精确度进行全面检验，确保设备在使用时能够发挥更大作用 [2]。

因为传统水质取样范围比较小，在开展各项工作时，需要耗费更多人力物力资源，且最终测得数据信息，与实际数值之间存在一定偏差。传统测量技术在应用时，还会受到周边环境影响，也无法对水质变化情况进行全面了解。利用遥感技术开展水环境监测工作，可以对水质变化信息进行及时持久接收，且接收到的数据信息更加完整全面真实。根据各项数据信息对水质污染系数进行全面反映，可以对污染种类进行合理划分，在此基础上明确污染源，可以降低环境治理工作开展难度。在进行数据信息应用时，还可以对污染物质迁移特征进行全面了解。但当前在进行遥感技术应用时，并未构建统一系统平台，各个地区技术应用水平存在一定差异，且技术更新速度比较慢，无法满足各个地区水环境污染监测要求，因此需要加强技术研发 [3]。

二、遥感技术在水污染监测中的应用措施

（一）成分判定

工作人员在利用遥感技术，对水环境污染情况进行监测时，首先要明确工作重点和难点，并且根据技术原理制定合理监测规划，才能促进各项工作顺利开展。在对水质进行监测时，主要是对水体内部各项成分物质进行综合判定，在开展这项工作时，利用遥感技术可以根据水体中，光谱特征对阳光吸收及反射情况开展分析工作，根据最终分析结果，判定水体中污染物特性及污染程度。工作人员需要根据实际情况制定有效工作流程，才能提高水质监测水平。在进行实际监测时，水体表面经过太阳光照射会产生光辐射，辐射被水体吸收之后，可以反射到遥感技术设备传感器区域，传感器接收到3种左右特殊辐射种类之后，可以开展分析工作。其中第1种是太阳光光源，以大气层作为折射介质，将光线反射到传感器区域。第2种是将水面作为辐射介质，光线自水面反折到传感器区域。第3种属于离水反射，是指水质中物质组成信息，从光亮区域直接反射到传感器设备上 [4]。

在所有污染物质中，能够对光线反射强度产生影响的污染物被划分为3种种类，其中影响最强的1种是浮游藻类色素以及含有黄色的悬浮物。工作人员借助遥感技术对水环境内部情况进行监测时，需要根据水体环境中不同物质折射率，对物质组成成分进行分析和处理。要将遥感数值作为主要参考依据，通过对各项参数进行对比和分析，从而明确水体内部各项物质特征和主要数量。在进行遥感技术应用时，要想对水质情况进行有效监测，就要提取更加全面准确数据信息，但监测数据会受到水体环境中物质的影响，因此工作人员需要根据水体内部情况，对现有遥感技术和设备进行定期更新，才能提高技术应用水平，为监测工作发展提供有效支撑 [5]。

（二）含量监测

自然环境中的水资源与纯净水物质组成存在一定差异，纯净水内部杂质比较少，纯净水在经过光照射时，可见水体中光波反射曲线会呈现垂直状态，水体环境中曲线波纹，会随着红外线波段变化而产生明显改变。这种明显的直线特征，是因为纯净水内部杂质比较少，与纯净水光谱特征相比较，自然界中水体内部包含的杂质比较多，且存在一些悬浮物质，因此光谱特征变化幅度比较大。太阳光经过折射，进入到水体环境中之后，一些杂质会对太阳光辐射产生吸收作用，在进行传感器设备应用时，提取的光照信息会比较复杂。因为传感器设备上呈现的光谱特征属于红外线波段，波段会随着水体环境内部，各项物质变化情况而产生一定变化，这种波段规律性比较差，折射到传感器设备上的光波比较弱，且反射能力比较差，光谱曲线状态也呈现多元化变化形式，例如在对湖泊进行监测时，以湖泊水污染问题为例，利用遥感技术开展监测工作时，可以对水体环境中悬浮物质和藻类组成情况进行精确分析，并且根据提取到的数据信息绘制光谱特征图，确保工作人员能够对目标区域内水质进行有效研究

[6]。

一般情况下悬浮在湖泊表面的藻类内部含有丰富叶绿素，工作人员将叶绿素作为参数指标，对水质情况进行分析和研究，可以明确湖泊内部水污染具体情况。因为叶绿素在湖泊内部含量比较高，湖泊水体环境中，光谱曲线特征是由藻体中的叶绿素光谱曲线来决定的。导致这一数据出现的主要原因是，藻类叶绿素中含有两大比较明显波段最大值，一般情况下水体环境中，反射出的蓝紫光波段值在676纳米左右，但当湖泊水体环境中叶绿素含量比较多时，吸收光线最大峰值会低于波段数值，且存在比较明显呈现状态。传感器设备利用反应峰值，对水体环境中藻类数量进行精确判断，并将其作为藻类物质对生态环境破坏程度判断依据。利用遥感技术对水环境污染程度进行有效监测，可以对污染物质含量和种类进行全面了解，在此基础上制定有效治理措施。现阶段我国在进行遥感技术应用时，还存在一定技术难题，需要在现有技术应用形式上对其进行创新性研究，才能提高检测精确度 [7]。

（三）其他监测

污染水质和清洁水质反射光谱特征存在一定差异，这一数据差别属于水体环境遥感监测工作基础。清洁水质吸收光性能比较强，这是因为清洁水质反射率更低，水体在一般遥感影像上表现为暗色色调，可以根据水体光谱特征和水色，作为水质监测指标。如果水环境中污染物质种类比较多，在进行实际监测时，可以将其划分为富营养化和石油污染以及固体漂浮物的污染等主要类型。利用遥感技术对不同污染物质进行监测时，需要根据具体情况，选用正确监测方式。在对营养化水体环境进行监测时，可以根据叶绿素浓度，对内部浮游植物含量进行有效监测。在对石油污染等水环境进行监测时，利用遥感技术可以对石油污染和化学污染扩散范围以及具体污染情况进行准确估算 [8]。

近几年大量石油已经排入到海洋环境中，一些生活废水和工业污水以及化学肥料排放到河流中，会随河流汇入到海洋环境中，扩大了海洋污染范围。在进行海洋遥感卫星设备应用时，可以对污染情况进行全面了解，并且提取相关数据信息，为治理工作开展提供有效依据。在对水体热污染情况进行监测时，可以借助热红外图像能定量解释，并对热污染区域温度特征进行真实反应。在热红外波段因为水体热容量比较大，因此特征更加明显。在对各项污染数据信息进行提取之后，产生的影像辐射比较低，色调呈现暗色，热红外波段影像可以对污染水体与周边水体温差进行准确识别，从而对热污染水体范围进行准确判定。

结语：综上所述，在我国社会不断发展过程中，环境污染问题变得更加严重，已经引起了社会各界广泛关注，尤其是水环境污染问题，对我国居民生产生活产生了重大影响。在对污染问题进行监测和治理时，需要借助遥感技术获取相关数据信息，并且制定针对性防控策略，才能对污染问题进行有效治理。目前在进行遥感技术应用时存在较多优势，也存在一定不足之处，工作人员需要根据各方面监测要求，对技术进行创新性应用，才能充分发挥技术优势和功能效果，促进水环境监测以及环境治理工作进行可持续发展。

参考文献：

[1]杨慧慧,赵东南,周宾,苏智,贾滨洋.无人机遥感技术对流域环境应急监测的应用探讨[J].当代化工研究,2022(10):44-46.

[2]徐敏,汪小燕,孙秀萍,孙芳芳.水文地质勘测在环境污染场监测中的应用研究[J].资源节约与环保,2022(02):56-59.

[3]杨悦,刘翼,汪寿阳,白凤龙,杨传国.水污染监测预警研究的热点、方法前沿与应用进展[J].科技促进发展,2022,18(01):10-20.

[4]姚继平,郝芳华,王国强,程红光,薛宝林,鱼京善.人工智能技术对长江流域水污染治理的思考[J].环境科学研究,2020,33(05):1268-1275.

[5]张丽,杨国范,刘玉机.3S技术在水污染测报和应急处理中应用研究进展[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2016,37(02):152-156.

[6]贾立明,赵伟,陈雯雯,吕冬颖.污染源自动监测监控系统国内外研究进展[J].环境科学与管理,2013,38(03):129-133.

[7]刘红,张清海,林绍霞,赵璐玥,林昌虎.遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展[J].贵州农业科学,2013,41(01):187-191.

[8]王骥,王筱珍,任肖丽,沈玉利.基于无线传感器网络的水污染监测系统[J].桂林电子科技大学学报,2009,29(03):247-250.