探究水环境监测中遥感技术的作用及应用策略

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

刘磊

德州市生态环境局临邑分局 251500

摘要

近几年来,伴随社会经济的高速发展以及城市化进程的不断加快,水环境压力在不断增大的同时,其污染问题也越来越严重,非常不利于维持人们的正常生产与生活。其中,遥感技术作为水环境监测的重要技术方法,通过合理地应用,不仅可以实时地监控水体污染状况,而且还可以从根本上改善水环境质量。基于此,本文对水环境监测中遥感技术的作用及应用策略进行了探究与分析,以期在为相关工作人员提供具有价值的参考意见的同时,可以推动经济、社会及生态实现更加协调稳定的发展。


关键词

水环境监测;遥感技术;作用;应用策略

正文


引言:水资源社会中最为重要的基础资源,现阶段,在科学技术水平不断提升的背景下,如果一味地采用过去的方法来监测水环境的话,必然会降低工作效率与工作质量,甚至还会对社会经济的未来发展造成严重的影响。鉴于这种情况,相关部门及工作人员有必要结合时代发展要求,根据地区的实际情况及水域的特点,制定科学有效的策略,将遥感技术合理地应用于水环境监测之中,这样才能够在提高水环境监测工作水平的同时,为水环境污染防控奠定良好的基础。

一、概述

(一)水环境监测概述

水环境监测,主要指的是利用水循环法来实时、连续地监测水量、水质量及影响水环境质量各种因素的数据信息。水环境监测工作具有覆盖范围广、环境条件复杂、工作量大等特点,如果工作人员只是一味地采用过去时间内所应用的生物技术、物理技术及化学技术等方法来评估、分析水资源情况的话,那么必然无法与实际工作需求相适应,甚至还会降低工作效率与工作质量。

(二)水环境监测遥感技术应用方法

遥感技术作为一种新型的物体电磁波探测技术,包括可见光遥感技术、微波遥感技术等多个类型,具有实用价值高、发展前景广阔等优点。在实际应用的过程中,该技术可以在不接触目标的情况下,全面收集、记录、分析、判断电磁波的情况,进而帮助工作人员了解水质状况[1]。其中,水环境监测遥感技术的应用方法主要包括以下几个:第一,理论法,主要是根据相关理论,借助遥感技术对区域内的电磁波进行监测,并利用公式来测算水中的杂质含量。该方法虽然直观、简单,但是如果只是借助公式进行单一计算的话,那么除了会增加水中杂质含量计算误差问题的发生概率以外,还会对日后的水环境治理及改善造成极为不良的影响。第二,经验法,主要是通过对比已经收集到的地面水质参数和遥感数据信息,建立与之相应的数学模型,继而计算水中的杂质含量。虽然该方法能够计算水中杂质含量,但是在建立模型的过程中,由于两种数据之间的相关性并不强,所以这也就从一定程度上影响最终的模型应用效果。第三,半经验法,是一种新型监测方法,主要是借助遥感技术对水质情况及水质特征进行收集、估算,最后使用相关的数据信息予以计算。该方法的应用效果非常好,不仅能够推演复杂水质,还能够提高计算的准确度,是目前应用范围最为广泛的一种测算方法。

二、水环境监测中遥感技术的作用

现阶段,在科学技术水平不断提升的背景下,遥感技术也获得了一定的发展,并被广泛地应用于各个行业领域之中,特别是水环境监测方面。通过合理地应用,不仅可以提高水环境监测的工作效率,而且还可以从根本上解决水污染问题,改善水环境质量。为此,下文对水环境检测中遥感技术的作用进行了较为详细的分析。

(一)信息收集全面

水环境监测覆盖范围广,工作量大且流程繁琐、复杂,为了进一步提高水环境的监测效果,就必须要尽最大可能来收集更为全面的数据信息。在过去的时间内,工作人员基本上都是利用单一的方法来反复、多次监测某个环节,工作效率非常低下,严重地影响了后续工作的进度。现阶段,在城市化进程不断加快的背景下,遥感技术作为一种新型的物体电磁波技术,航摄飞机高度约为10千米左右,遥感监测的地面范围大概在3万多平方千米,能够很好地满足水环境监测的需求。鉴于这种情况,在实际监测的过程中,相关部门及工作人员便可以利用遥感技术来快速地监测江河湖泊等各类水环境,从而收集质量更高、范围更广的数据信息。除此之外,遥感技术还可以与信息技术有机地结合在一起,借助计算机来整理遥感设备所收集的各类数据信息[2]

(二)适用范围广

水环境监测涉及河道、湖泊、地下水等各种各样流域环境的监测,涉及面非常广泛。再加上我国地域广阔、地形地质相对复杂,所以在开展水环境监测的时候,也就会存在一定的难度。同时,由于传统监测技术的适用范围小,常常需要准备多台设备和方案,虽然能够与社会发展需求相适应,但是也会增加监测工作的难度和成本费用的支出。近些年来,伴随经济的高速发展以及社会的不断进步,水环境监测所需要监测的类型也随之增加。在这样的情况下,相关部门及工作人员只有结合时代发展要求,根据地区的实际情况及监测需求,在选用合适的方案的基础上,借助遥感技术并运用多样化的设备来监测水环境。除此之外,遥感技术还有着非常好的穿透能力,能够有效地感应和监测液体、固体及气体等各种物体形态,所以这也就可以将其运用于不同地区的水环境监测中。由此便可以看出,遥感技术的适用范围是非常广泛的。

(三)整体性强

相对于以往的监测方法而言,水环境监测的整体性特征更为明显,必须要全面收集水域污染、动植物及流经面积等信息,这样才能够推进后续工作的有序进行。但是,由于传统监测技术的覆盖范围小、连续性差,很难直观地展示水域情况,这也就会限制水环境监测工作的进行。而通过合理地应用遥感技术及相关设备,则能够立体、动态、连续地监测水环境,确保水环境呈现形式的整体性与全面性,并简化作业程序、持续收集信息,这样不仅及时了解水域变化情况,保证治理作业的有序进行,而且还可以早日实现自身的作业目标[3]

(四)技术方法丰富

在过去的时间内,水环境监测方法只是单一的一种,完全不符合水环境监测工作的需求。而遥感技术作为先进技术的一种,其能够借助电磁波来收集与水环境相关的数据信息,并根据水域的实际情况,合理地调整波段与相关设备。在实际监测的过程中,相关工作人员还可以借助紫外线、红外线和微波波段等不同的方法来收集有关水环境的信息,这样不仅可以监测地表水的情况,而且还可以收集地下水的信息。除此之外,遥感技术还有周期短、速度快的优点,能够全天候24小时连续作业,不间断地收集、获取各类数据信息,这对于提升水环境监测水平是非常有利的。

三、水环境监测中遥感技术的应用策略

受人员、技术、设备等不同因素的影响,水环境监测效果一直都不是很好,且存在诸多问题与不足,如果只是一味地应用传统监测技术与方法的话,必然会降低水环境监测效率,限制水资源治理工作的开展,甚至还会危害自然生态环境。为此,下文对水环境监测中遥感技术的应用策略进行了较为详细的分析。

(一)油渍污染方面

油污染是水环境监测中最为常见的一种污染类型,如果不加以治理的话,必然会对水环境的生态造成严重的危害,这也就需要相关部门及工作人员提高重视度。现阶段,在城市化进程不断加快的背景下,水环境污染问题也越来越严重,究其原因主要包括以下几个方面:第一,生产生活中使用的食用油在没有采取任何处理措施的情况,便直接排入到江河湖泊,这也就会对一定范围内的水环境造成污染。一般来讲,此类污染能够实现控制。第二,原油泄漏问题的发生,会污染大面积的海洋,普通的技术无法进行监测。而遥感技术则能够突破这种限制,有效地监测不同面积及程度的油污染情况,并从中收集、分析污染区域内有关油污染类型、程序等多个方面的数据信息。在此基础上,还可以借助利用计算机整理信息、建立与之相应的数学模型,对于查找油污染的污染源是非常有利的。除此之外,还可以利用光遥感技术、红外光遥感技术、紫外光遥感技术等来分析被污染水域的情况,从中确定油污染的状态,并制定具有针对性的措施进行治理,从而从根本上解决水环境中的油污染问题[5]

(二)水体富营养化方面

近些年来,随着城市化以及工业化进程的不断加快,各个行业所排出的废物、废水量也越来越多,甚至还会随着地表径流流入到河流湖泊中,增加水域内的营养成分含量,导致水体富营养化程度越来越高。这种现象的存在除了会促进水生植物的生长繁殖、将水面遮挡封闭以外,其所产生的叶绿素也会将水体内的氧气完全吸收干净,导致水生生物出现成片死亡的情况,最终也就会影响水域生态的平衡。鉴于这种情况,相关部门及工作人员应当结合地区的实际情况及水域的特点,积极地应用遥感技术来监测水体中的叶绿素含量,或者也可以借助可见光、红外光等光谱分析来建立相应的数学模型,并计算水中的叶绿素占据比例,这样不仅可以帮助工作人员了解水体的富营养化程度,制定具有针对性的措施进行治理,而且还可以进一步保护水体环境,维持水域生态的平衡发展[6]

(三)悬浮物方面

水质浑浊程度也是水环境监测工作中的关键内容,遥感技术能够在获取水中悬浮物光谱数据的情况下,测定出它的浓度值和空间分布情况。其中,可见光光谱仪光学浮标作为数据信息获取的主要方式,前者具有应用范围广、浓度测定精度高的特点,而后者则具有测量效率高的特点。非常值得关注的是,上述方法均会受到风向、气象等自然因素的影响,这也就需要相关部门及工作人员提高重视度,尽可能地选择在晴朗、无风的天气下来开展水中悬浮物的测量工作。除此之外,工作人员也可以利用线性光谱指数、幂指数、一阶微分等方式来测定水中的悬浮物。如,借助线性光谱指数测定悬浮物的时候,工作人员可以根据地理位置、悬浮物浓度、光学特性等信息,来确定悬浮物的反射光谱曲线、散射光谱曲线、吸收光谱曲线等相关的参数,从而明确水体环境的污染情况,并制定科学有效的方法开展治理工作[7]

(四)热污染方面

水资源作为重要的自然资源,近些年来,伴随城市化、工业化进程的不断加快,生活污水、工业废水的排放量也越来越多,严重地污染了水环境,非常不利于水资源的可持续发展,甚至还会对人们的生产生活造成不良的影响。这也就需要相关部门及工作人员应当提高重视度,积极地利用遥感技术开展水环境监测工作,从而提高工作效率与工作质量。但是,受水文地质、气象等不同因素的影响,遥感技术在水环境热污染监测中的应用效果并不是很好,且存在着精度不高等多个问题与不足,这些均会从一定程度上影响后续工作的开展。鉴于这种情况,相关部门及工作人员需要在明确其对水环境监测工作影响的前提下,合理地应用遥感技术来监测和了解水体热污染的情况及其影响的区域。一般来讲,热污染影响区域可分为轻度、中度、重度以及极度污染区,通过借助遥感技术开展监测工作,能够帮助工作人员更加全面地了解水体热污染情况,并制定具有针对性的水质监测方案与治理措施,这对于提升水环境的热污染监测质量、改善水体环境等均是非常有利的[8]

结论:通过上述文章的研究可以得知,水环境监测中遥感技术的应用具有着不可替代的重要作用。近几年来,伴随可持续发展战略的提出与实施,我国水环境在得到改善的同时,社会各界对水环境监测工作也提出了新的要求。其中,遥感技术作为一种新型的物体电磁波技术,相关部门及工作人员只有顺应时代发展潮流,根据地区的实际情况,合理地应用该技术开展水环境监测工作,这样才能够在简化监测流程、减少成本支出的同时,推动经济、社会与环境实现可持续的发展。

参考文献:

[1]陈向进.水环境监测中遥感技术的作用及应用策略探究[J].皮革制作与环保科技,2023,4(22):27-29.

[2]周明,陈果.水环境监测技术和仪器的发展研究[J].当代化工研究,2023,(21):36-38.

[3]张建国,鲁佳,蔡厚安,张远飞.高光谱遥感技术在大冶地区水环境监测中的应用[J].矿产勘查,2023,14(03):471-479.

[4]胡永森,周朝阳.基于高分数据的赣江流域水环境监测平台设计与实现[J].环境保护与循环经济,2022,42(10):81-83+110.

[5]张煜凡,张杰.基于遥感技术的水环境污染监测系统设计[J].长江信息通信,2022,35(09):76-79.

[6]李俐.水环境检测与大气环境检测中遥感技术的应用探究[J].低碳世界,2021,11(05):24-25.

[7]倪见.遥感技术在水生态环境管理的应用与前景[J].绿色环保建材,2020,(11):42-43.

[8]崔杏云,谢一琳.我国水处理中环境监测技术及污染防治探析[J].资源节约与环保,2020,(05):47.


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