高光譜遙感在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測上的應(yīng)用

高光譜遙感在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測上的應(yīng)用摘要：生態(tài)環(huán)境對人類的生存和發(fā)展至關(guān)重要，然而在人類開發(fā)和改造自然環(huán)境的過程中，常會(huì)由于存在忽略或考慮不周到的環(huán)節(jié)，對生態(tài)環(huán)境造成破壞。因此，監(jiān)測人類活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境的影響，推論環(huán)境變化的趨勢，指出環(huán)境問題，并依此來指導(dǎo)生態(tài)環(huán)境治理工作、推動(dòng)和改善生態(tài)環(huán)境，是遙感監(jiān)測的重要任務(wù)。高光譜遙感技術(shù)是光學(xué)遙感下的一個(gè)重要分支，是一種新興的遙感監(jiān)測技術(shù)。它集合了精密光學(xué)設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、微弱信號檢測、數(shù)據(jù)遙傳與信息處理、地理信息提取等技術(shù)，通過大量窄且連續(xù)的光譜通道，對地物持續(xù)遙感成像，從而收集所要觀測的信息。關(guān)鍵詞：高光譜遙感；生態(tài)環(huán)境；監(jiān)測應(yīng)用引言實(shí)施科學(xué)、可靠的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方法是提升我國環(huán)境保護(hù)工作質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是環(huán)境保護(hù)工作開展過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，通過環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)可以為環(huán)境保護(hù)工作者提供參考依據(jù)，做出正確的判斷與決策。但是在實(shí)際的工作之中發(fā)現(xiàn)，有許多基層企業(yè)環(huán)境監(jiān)測管理機(jī)構(gòu)并沒有發(fā)揮出環(huán)境監(jiān)測的真正作用，存在著許多漏洞與問題。因此，明確環(huán)境監(jiān)測工作的重要性，并根據(jù)現(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)工作的需求制定出環(huán)境監(jiān)測工作的標(biāo)準(zhǔn)與制度，具有重要意義。1環(huán)境監(jiān)測的概念在環(huán)境保護(hù)工作中環(huán)境監(jiān)測十分關(guān)鍵。環(huán)境監(jiān)測是使用各類機(jī)械設(shè)備和方法技術(shù)等來測定目標(biāo)范圍里的標(biāo)志性污染物，以此來獲得污染物的種類、含量、分布情況以及發(fā)展趨勢等，從而根據(jù)獲得的大量數(shù)據(jù)資料為后期的工作安排制定合理計(jì)劃。近幾年，我國經(jīng)濟(jì)快速增長，人民生活水平逐漸提升，但資源的過度消耗以及環(huán)境的污染破壞現(xiàn)象日益嚴(yán)重，對生態(tài)系統(tǒng)造成了一定的損害。長期下去，不利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，隨著自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，也起到警示作用，越來越多的人意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，并采取了一系列的措施來防治。在開展環(huán)境保護(hù)工作中環(huán)境監(jiān)測是一項(xiàng)關(guān)鍵舉措，通過高效的監(jiān)測能夠掌握環(huán)境的污染情況，為保護(hù)對策的制定和實(shí)施提供更多有價(jià)值的數(shù)據(jù)。2環(huán)境監(jiān)測工作的重要性2.1提高環(huán)境質(zhì)量評估的科學(xué)性生態(tài)環(huán)境問題與人們的生活、工作有著緊密的聯(lián)系，而構(gòu)成生態(tài)環(huán)境的主要包括大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、水環(huán)境以及由各種生物所構(gòu)建而成的社會(huì)環(huán)境，環(huán)境的顯著變化可以通過人們的感官進(jìn)行感受，但是想要對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測和準(zhǔn)確分析必須要通過生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方法。科學(xué)、合理的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能夠有效地對大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境等一系列關(guān)系人們生產(chǎn)、生活的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評估和分析，而且通過環(huán)境監(jiān)測還可以對整個(gè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展改變趨勢進(jìn)行觀察和預(yù)測，通過環(huán)境監(jiān)測方法能夠直觀和科學(xué)地對生態(tài)環(huán)境水平進(jìn)行反映，幫助環(huán)境保護(hù)工作更為順利地開展和進(jìn)行，從源頭處解決污染，防止整體生態(tài)環(huán)境遭受損害。2.2避免污染事件惡化結(jié)合現(xiàn)有狀況來看，存在大量長期污染事件，但也不排除出現(xiàn)突發(fā)性污染事件。一旦出現(xiàn)突發(fā)性污染事件，對生態(tài)環(huán)境造成的影響是難以預(yù)控的。若出現(xiàn)這種狀況，應(yīng)進(jìn)行合理的環(huán)境監(jiān)測，則可結(jié)合具體情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境監(jiān)測周期，保障環(huán)境監(jiān)測工作極具穩(wěn)定性。因此，需要長期落實(shí)環(huán)境監(jiān)測工作，綜合對比與分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)。參照數(shù)據(jù)發(fā)展情況，避免污染事件有所惡化，有效抑制環(huán)境污染的負(fù)面影響。2.3為環(huán)境保護(hù)工作提供必要的參考依據(jù)對與我們生存息息相關(guān)的大氣環(huán)境質(zhì)量水平監(jiān)測，必須要應(yīng)用具備科學(xué)性、有效性的環(huán)境檢測質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)作為依據(jù)進(jìn)行觀察，而且這些環(huán)境監(jiān)測參數(shù)并不是固定的數(shù)值，現(xiàn)階段我國經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展階段，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，這也是造成溫室效應(yīng)的主要因素之一，而且多個(gè)地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾污染情況，這也讓大氣環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)中必須要關(guān)注大氣二氧化碳排放濃度以及可吸入顆粒物水平等指標(biāo)情況。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也得到了長足的提高，可以有效地監(jiān)測空氣中有害微生物的水平，而這一指標(biāo)也非常有可能會(huì)加入大氣環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的指標(biāo)之中。在新的檢測指標(biāo)之中，對環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)開展制定工作時(shí)，將不會(huì)實(shí)施危害水源、人體環(huán)境的試驗(yàn)，而是要以周期性大氣環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)數(shù)據(jù)作為重要參考，進(jìn)行評定。這也說明，對大氣環(huán)境監(jiān)測工作必須要保證科學(xué)、可靠和有效，這些監(jiān)測數(shù)據(jù)也是后期大氣環(huán)境檢測質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要參考依據(jù)。3生態(tài)環(huán)境監(jiān)測存在的主要質(zhì)量問題3.1質(zhì)量保障能力不足生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作包含非常多的環(huán)節(jié)，通常涉及布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)位、采集樣品、運(yùn)輸樣品、保管樣品、測試工作、記錄數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)、編制工作報(bào)告、報(bào)告歸檔保存等。為了保證監(jiān)測質(zhì)量，相關(guān)部門要加大對各環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理，確保各項(xiàng)工作按照有關(guān)要求規(guī)范操作。然而，許多部門在開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中依然存在一些問題，尤其是缺乏可靠的質(zhì)量保障能力，經(jīng)常出現(xiàn)儀器設(shè)備落后、操作環(huán)境惡劣、試劑選擇不合理、人員專業(yè)素質(zhì)差等情況，會(huì)嚴(yán)重影響監(jiān)測效率和質(zhì)量，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確。3.2缺乏開放性監(jiān)測市場在既往的環(huán)境監(jiān)測工作執(zhí)行過程中，通常應(yīng)用“垂直化”管理方法，希望能通過這種方法保障監(jiān)測數(shù)據(jù)公正性與科學(xué)性。然而，結(jié)合現(xiàn)有的形式來分析，環(huán)境主管部門關(guān)于環(huán)境監(jiān)測市場的管理力度不佳，缺乏資質(zhì)的環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)存在市場中，導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測事業(yè)發(fā)展受干擾。3.3環(huán)境監(jiān)測缺乏統(tǒng)一管理對于我國的環(huán)境保護(hù)工作而言，很多的部分在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的布置上沒有統(tǒng)一的有效管理，導(dǎo)致其任務(wù)的布置存在交叉的部分。這就為環(huán)境監(jiān)測工作的開展帶來了巨大的隱患，導(dǎo)致人力物力浪費(fèi)的同時(shí)還存在很多的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題。但是對于各個(gè)部門而言，其之間的交流有限，就導(dǎo)致不能形成統(tǒng)一的監(jiān)測工作，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)方面存在一定的問題，導(dǎo)致監(jiān)測工作不能有效的進(jìn)行。環(huán)境監(jiān)測工作的有效進(jìn)行能夠確保各個(gè)部門工作進(jìn)行有效的分配，只有提升環(huán)境監(jiān)測工作的科學(xué)性，才能提升環(huán)境治理工作的合理性。4高光譜遙感在植被與農(nóng)田生態(tài)監(jiān)測上的應(yīng)用通過分析高光譜數(shù)據(jù)特征譜線，能夠準(zhǔn)確評估植被和農(nóng)田的生態(tài)情況。比如：（1）檢測植物的脅迫效應(yīng)；（2）測量植物葉綠素含量（3）確定植被覆蓋率；（4）提取氮和木質(zhì)素等生物化學(xué)變量（5）檢測作物或土壤的水分變化；（6）感應(yīng)葉片色素濃度的變化；（7）監(jiān)測農(nóng)作物的生物物理特性和估算產(chǎn)量特征等。通過棉花檢測植物水分脅迫效應(yīng)，指出其可反映在高光譜數(shù)據(jù)中；在對植被的生化指數(shù)評估方面，高光譜方法優(yōu)勢明顯。對比不同肥力的小麥光譜，指出能根據(jù)植物葉綠素與含氮量區(qū)分不同的小麥；利用高光譜數(shù)據(jù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析大豆葉綠素含量；用紅邊參數(shù)對植被的葉綠素含量進(jìn)行了估算。結(jié)束語目前，人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)越來越強(qiáng)，政府部門也對此頒布了相關(guān)的法律法規(guī)，更多團(tuán)體和個(gè)人也都積極主動(dòng)地參與到環(huán)境保護(hù)工作。其中，環(huán)境監(jiān)測具有非常重要的作用，能夠?yàn)榄h(huán)境保護(hù)工作提供大量數(shù)據(jù)信息。為了保證監(jiān)測質(zhì)量，要全面分析存在的問題，制定相應(yīng)的對策。參考文獻(xiàn)[1]張建輝,吳艷婷,楊一鵬,吳傳慶,厲青,侯鵬,李營,熊文成.生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測“十四五”發(fā)展思路[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2019[2]柏仇勇,趙岑.中國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測40