遥感技术在大气环境监测中的应用综述.docx
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1、遥感技术在大气环境监测中的应用综述摘要:遥感技术是大气环境监洪方面重要的技术手段,能修对大面枳大气污染事故进行实时监测,为制定科学、快速、准确、合理的应急方案提供技术支撑.本文首先介绍了大气环境遥煨监测技术的班本原理,然后综述了遥感技术在大气环境监测中的应用现状,最后指出了我国在大气环境监测方面的进展并进行了展型.关一词:谓学技术,坏境监测.大气环境.应用1引言遥感技术是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术,是一种应用各种传感仪涔对远距离目标反射或辐射的电磁波信息进行收集、处理,井最后成像,从而对目标进行探测和判定的种综合技术。可在全球层面揭示地球表面备要素的空间分布特征与时空变化规律
2、.遥城技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势,还能发现有时用常规方法难以揭示的污染源及其扩散的状态,它不但可以快速、实时、动态、省时省力地监测大范围的大气环境变化和大气环境污染,也可以实时、快速跟踪和监测突发性大气环境污染事件的发生、发展,以便及时制定处理措施,减少大气污染造成的损失.随着大气环境问题日趋严至以及遥感技术比传统的环境监测技术和监测台站具有无可比拟的优越性,遥感监测作为大气环境管理和大气污染控制的重要手段之一,在大气环境污染监测方面得到了迅速发展。2大气环境遥感监测技术的基本原理大气环境遥感是利用遥感传感器来监测大气结构、状态及变化,不需要直接接触目标
3、而进行区域性的跟踪测量,能够快速地进行污染源的定点定位,从而获得全面的综合信息。大气环境遥感监测指监测大气中的臭氧(OP、CO,SO,甲烷(CH4)等痕量气体成分以及气溶胶、有害气体等的三维分布这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别,但由于水汽、二氧化碳、臭轲、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱特征,通过选择合适的波段来测珏大气的散射、吸收及辐射的光谱,然后,从其结果中推算出污染气体的成分。如影晌水汽分布的主要光谱波长在07m,。,在0.55065Vm之间存在一个明显的吸收带等,因此我们实际上可通过测量:大气散射、吸收及幅射的光谱特征值而从中识别出这些组分来.研究表明,在卫星
4、遥感中,有两个非常好的大气窗可以用来探测这些组分,即位于可见光范困内的0.400.75m的波段能围和在近红外和中红外的0.85Um、1,06Um、1.22Um、1.60Um、2.20Um波段处。遥感技术按所利用电瞄波辐射源的不同分为两大类:主动式遥感技术和被动式遥感技术。主动式遥感技术是以向监测客体或对象发射持续的辐射为特征,一般以激光为辐射源,观测激光束与对级的相互作用,对地面广大区域的污染状态进行监测,来推断监测对象中的某些环境参数。该技术主要用于大气卜层的观测,也适用于对平流层气溶胶、臭氧的观测,被动式遥感技术则是观测环境介质中现成的天然辐射源与所研究的对象物的相互作用,或者直接观测对象
5、物质的热发放,推断有关的环境参数。被动式遥感技术比较经济实用,因而应用较广泛。遥感技术应用于环境监测称为环境遥感或遥感,一般借助于传感器对电磁波进行探测而实现其目的。遥感技术的主要优点是可以对污染源或污染流进行干扰监测,而且可以监测:维空间的环境质量参数,其范围可遍及边远偏僻地区和大气上层空间。3遥感技术在大气污染监测中的应用3.1 对大气气溶胶的监测气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固态微粒。气溶胶粒子的来源很更杂,地球表面的岩石和土壤风化,海洋表面由于风浪的作用使海水泡沫也溅而形成的海盐粒子,植物花粉,电子,人类燃烧活动和自然火灾(包括火山爆发,森林及农田火灾)以及工厂排放的气体或发生化学
6、反应而产生的液态或固态粒子等,构成了来源广泛而又更杂的大气气溶胶体系。气溶胶本身是污染物,同时又是许多有南、有害物侦的携带并,它的分布在一定程度上反映了大气污染的状况,在对气溶胶的遥感监测方面,而分辨率的T1.星遥感不但提供f监测大气气溶胶的可能性,而且可以利用遥感图像分析大气气溶胶的分布和含量,甚至可在遥感图像上直接确定污染物的位置和范围,并根据他们的运动,发展规律进行预测预报1国际上对气溶胶卫星遥感的研究始于20世纪70年代中期,在利用气溶胶光学特性并根据其路径散射光谱进行反演方面做了很多工作.目前,国外对气溶胶进行反演的方法主要有8种。即单通道反射率反演法、多通道反射率反演法、基于稠密或
7、暗色植被区的黑体反演法、陆地上空对比度削减法、热对比法、陆地海洋对比法、反射率角度分布法及极化方法.20世纪80年代中期.中国也开始这方面的研究,毛节泰等利用MODISTJ.星资料测量/北京地区的气溶胶光学厚度,同时与地面光度计的测量结果比较,试验证明两种方法的测量结果比较接近,说明利用卫星遥感监测气溶胶是一种地面遥感监测较好的杵代方法,可以弥补地面遥感地面观测空间覆盖不足的缺陷.3.2 对沙尘暴的监测沙尘暴是严应的生态环境问题,同时也是严夷的大气污染问胭,它突发性强,危宙巨大,属于大气气溶胶的一种极端情况。章周明煜等利用NOAA/AVHRR资料分析了1993年4月北京、天津上空沙尘暴的特性,
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- 遥感技术 大气环境 监测 中的 应用 综述