大气环境质量监测技术及应用研究

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遥感技术在大气环境监测中的应用

作者：张艳君

来源：《现代农业科技》2012年第20期

摘要 论述了大气环境遥感监测中的基本原理，并对遥感监测与常规大气环境监测的特点进行分析对比，并讨论了大气环境遥感监测技术的应用情况与技术特点。

关键词 遥感监测；原理；大气环境监测；应用

中图分类号 X513；X87 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）20-0282-01

目前，环境监测工作虽然已经从以前的瞬时人工监测发展到现在的连续自动监测，但范围的局限性任然存在。对一定区域内的大气环境质量情况仍然很难得到较为精确的结果，且还存在资金投入量大等问题。而遥感技术监测的出现弥补了以前环境监测工作中的不足，遥感技术不仅速度快、成本低，且监测范围较为广泛，除了可以长期进行动态监测外，还能将平时无法发现的污染源及其扩散的方向进行准确的定位，从而达到快速、及时、准确地进行环境治理的目的[1-5]。

1 遥感监测原理

遥感监测是对一段间隔以外的物体或发生的某种现象通过仪器来进行观测。遥感监测是一种在远处不用直接接触物体或发生的某种现象既可得到所需要的信息，并对信息进行辨认、加工和分析。遥感技术是目前世界上较先进的技术，将遥感技术用于环境监测上有很多好处，如不需求采样就可以对污染源进行定位以及跟踪；还可以设置自动报警装置，当发现污染源，便可以自动跟踪污染源、监测污染范围以及在大气中的扩散等。遥感监测可以分为以下类型：紫外、可见光、反射红外遥感技术、热红外遥感技术和微波遥感技术。

2 遥感监测技术在大气环境监测中应用

遥感技术工作方式的划分可分为多种，其中应用最多的是主动式与被动式的遥感监测。主动式遥感监测是由遥感探测仪器自身向外所发出的波束或次波束，与被探测的物质吸收、反射等相互作用后产生回波，再通过卫星对这种回波进行检测；被动式遥感大气监测主要是靠太阳光照到物体上，物体吸收、反射和折射的太阳光不同，外加物体自身所发射的红外光等的接收，从而完成对大气成分的测量。

中国资源综合利用Ｃｈｉｎａ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎVol.37，No.92019年9月

－　１１９　－环境保护

大气环境监测与质量控制研究

王晓燕

（广州海沁天诚技术检测服务有限公司，广州 511345）

摘要：随着我国城市化进程不断加速，环境污染与人们对美好环境需要之间的矛盾成为新时期城市发展与

环境之间的新型矛盾，目前，大气问题在城市污染中尤为突出。重视城市大气环境污染监测，做好质量控

制已成为新时期大气监测与质量控制的重要内容。本文阐明了大气环境监测的对象与重要性，分析了其质

量控制中存在的不足，有针对性地提出了大气环境监测质量控制措施，以便做好大气环境监测质量控制，

提高我国大气环境监测质量，促进我国城市持续发展。关键词：大气环境监测；质量控制；城市

中图分类号：X51；X831 文献标识码：A 文章编号：1008-9500(2019)09-0119-03DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2019.09.037

Study on Atmospheric Environmental Monitoring and Quality Control

Wang Xiaoyan

(Guangzhou Haiqin Tiancheng Technology Testing Service Co., Ltd., Guangzhou 511345, China)Abstract: With the acceleration of urbanization in China, the contradiction between environmental pollution and people's

need for a better environment has become a new contradiction between urban development and environment in the new era.

遥感技术在大气环境监测中的应用论文

摘要 遥感技术不仅能对较大范围内的大气环境污染情况和大气环境污染变化趋势进行准确、实时、动态的监测，还能够对突发性的大气环境污染事情的发生、发展以及停止实施快速准确的定位、跟踪和监测，从而能及时采取相应的应对措施，从而大大降低大气污染造成的损失。因而，遥感监测技术在大气环境管理和大气污染控制中起着举足轻重的作用。目前，遥感技术还在水环境、生态环境等众多领域都取得了较大的成果。

关键词 遥感监测；原理；大气环境监测；应用

目前，环境监测工作虽然已经从以前的瞬时人工监测发展到现在的连续自动监测，但范围的局限性任然存在。对一定区域内的大气环境质量情况仍然很难得到较为精确的结果，且还存在资金投入量大等问题。而遥感技术监测的出现弥补了以前环境监测工作中的不足，遥感技术不仅速度快、成本低，且监测范围较为广泛，除了可以长期进行动态监测外，还能将平时无法发现的污染源及其扩散的方向进行准确的定位，从而达到快速、及时、准确地进行环境治理的目的[1-5]。

1 遥感监测原理

遥感监测是对一段间隔以外的物体或发生的某种现象通过仪器来进行观测。遥感监测是一种在远处不用直接接触物体或发生的某种现象既可得到所需要的信息，并对信息进行辨认、加工和分析。遥感技术是目前世界上较先进的技术，将遥感技术用于环境监测上

有很多好处，如不需求采样就可以对污染源进行定位以及跟踪；还可以设置自动报警装置，当发现污染源，便可以自动跟踪污染源、监测污染范围以及在大气中的扩散等。遥感监测可以分为以下类型：紫外、可见光、反射红外遥感技术、热红外遥感技术和微波遥感技术。

2 遥感监测技术在大气环境监测中应用

遥感技术工作方式的划分可分为多种，其中应用最多的是主动式与被动式的遥感监测。主动式遥感监测是由遥感探测仪器自身向外所发出的波束或次波束，与被探测的物质吸收、反射等相互作用后产生回波，再通过卫星对这种回波进行检测；被动式遥感大气监测主要是靠太阳光照到物体上，物体吸收、反射和折射的太阳光不同，外加物体自身所发射的红外光等的接收，从而完成对大气成分的测量。

遥感技术在大气环境监测中的应用研究　徐静茹　（陕西省渭南市环境保护监测站　陕西渭南７　１４０００）　近年来，随着遥感技术水平的不断提高，应用遥感技术监测　环境的范围也不断扩大。因其具有成本低、速度快、实时性强、监　测范围广、便于进行长期动态监测等特点，而成为大气环境管理　以及大气污染管理的重要方法。　１大气环境遥感监测技术概述　遥感监测技术是一种不用直接接触目标物就能对其进行分　析、识别、判断等的高自动化监测手段ｌ１ｌ。根据所利用的波段不同，　遥感技术又可分为可见光、反射红外、紫外遥感技术，微波遥感技　术，热红外遥感技术三种。该检测技术仅需要相关仪器，就能实现　对有距离的现象或者目标物的观测，其最为主要的特点就是无需　采样就能实现区域性的跟踪和测量，并能迅速定位污染源以及污　染的范围，包括大气污染物的扩散、分布等情况，以获取大气环境　的全面信息的一种技术。　２遥感技术在大气环境监测中的应用　大气环境遥感监测可分为地基遥感、空基遥感以及天基遥　感，其中，地基遥感主要以地面作为遥感平台。而空基和天基遥　感则主要以飞机、宇宙飞船、高空气球、卫星等作为遥感平台。目　前，应用最多的遥感技术包括主动式遥感监测技术和被动式遥　感监测技术两种。现介绍这两种监测技术在大气环境监测中的　应用情况。　２．１大气环境主动式遥感监测技术的应用　大气环境主动式遥感监测是一种由遥感探测仪自身向外界　发出波束，然后被探测目标物所吸收和发射后发出回波，再经卫　星检测后显示相关数据的监测技术。当前，机载或星载微波雷达　属于大气环境的主动式遥感监测技术中的重要技术。而主动式雷　达是必不可少的组成部分。主动式雷达指得是发射机在很短的时　间内，通过天线将较窄的一束大功率电磁波脉发射至目标物，再　接收目标物反射回来的回波信号的一种传感器。因为物体存在差　异性，因此，反射回来的回波信号的位相、振幅不同，这也是得以　观测到目标地物的距离、方向等数据的原因所在。很多国家自２０　世纪９０年代就开始制定相应的空间雷达探测计划，如美国ＮＡＳＡ　在１９９３年就开始利用装有雷达的极轨卫星探测大气中分布的臭　氧、水汽、Ｏ　、ＮＯ，、ＳＯ：等成分的数据　。近年来，全球监测仪取得了　很大的研究成果，并主要用于监测ＳＯ　、ＮＯ：以及一些卤化物等痕　量气体对平流层、对流层臭氧化学中的影响作用。例如，有专家采　用该项技术对２００８年北京奥运会前后大气中的ＣＯ柱浓度、靠近　地面的质量浓度进行了监测，并得出北京大气中的ＣＯ柱浓度较　之前降低了１９％，而靠近地面的质量浓度也降低了４６％的结论。　２．２大气环境的被动式空基遥感监测技术的应用　在大气环境的被动式地基遥感监测技术中，主要包括多波段　光度计遥感、微波辐射计遥感、太阳直接辐射遥感技术等。其中，　太阳直接辐射遥感技术在最为常用的一种监测技术，这是一种利　用在大气中日光能够发生散射和衰减作用，进而对大气的组成成　分（主要包括ＣＯ：、大气臭氧等）进行测量的监测方法。大气环境的　被动式地基遥感监测技术一般用于监测大气中的有害气体、突发　性大气污染事故、大气热污染源等。（１）监测大气中的有害气体：地　球上会不断产生ＮＯ、ＳＯ　等有害人体健康的气体。植被等受这些　有害气体的影响，会出现不同的颜色变化、对红外光的反射率下　降等现象。遥感技术利用这一特点，将监测结果呈现在不同的像　元上，然后通过对比分析像元信息和实际植被、土壤等信息得出　污染物气体的浓度信息。（２）突发性大气污染事故的监测：以监测　雾霾现象为例，雾霾是近年来影响我国，尤其是北方空气质量的　天气现象。我国利用遥感监测技术和地理信息系统技术等收集了　华东六省一市大气中的相关数据，得出雾霾天气频发与热岛效应　增强、风速降低、空气湿度降低等因素密切相关　。（３）大气热污染　源监测：遥感技术对大气热污染源的监测主要体现在监测城市热　岛效应方面。城市热岛效应是城市化发展的必然产物，由于城市　中聚集着大量的人口，生产生活所产生的大量热量聚集在一定范　围内，继而形成局部地区气温升高的现象。大气遥感监测技术利　用热红外遥感技术可测量出地物的温度，同时根据热效应的差异　探测出热源。除此之外，大气遥感监测还可对热图像进行等量分　割，绘制出等温线，从而分析城市热岛的强度、分布特征等。　３遥感技术在大气环境监测中的应用展望　遥感技术正由单一遥感资料分析方式向多数据源、多时相的　综合分析方式方向发展，并更加注重分析事物的内在规律。未来遥　感技术在监测大气环境方面将发挥更大的作用。笔者认为，大气　环境遥感监测技术将向着以下方面发展：（１）向着定量化、集成化、　全球化、系统化方向发展。其中，定量化成为大气环境遥感监测研　究的长久主题，为此，可建立大气环境遥感监测的指标体系，因为　后期的定量研究工作均需要根据这一指标体系展开工作。另外，　定量化是实现大气环境遥感技术的集成化、全球化、系统化的基　础条件。（２）主动和被动式卫星遥感的一体化：卫星遥感技术在大　气环境监测、保护、预测方面发挥重要作用。随着卫星探测技术的　不断发展，大气环境遥感器也应随之不断改进。而实现主动和被　动式卫星遥感的一体化，提高探测技术的精确度，是今后研究的　重点方向。大气环境遥感监测技术也必然会在大气污染控制以及　环境管理中发挥越来越大的作用。　参考文献　［１］曹国东．遥感技术在大气环境监测中的应用ＩＪＩ．内蒙古科技与经　济，２０１０（０７）：５７，５９．　【２］吴荷香，付建华．遥感技术在大气环境监测中的应用叭商品与　质量・前沿观察，２０１１（ｏ４１：１０４．