遥感技术在环境监测中的应用和发展前景
高天舒 董彬
【摘 要】遥感是目前为止涉猎领域极广的一项集实用性、综合性、创新性于一体的前沿技术。其大致原理为对电磁波反射性质的应用，将不可视的事物直观的呈现在相关的工作人员面前，以便利相关工作的开展。其在农业、环境保护、自然灾害预防等多个方面的应用具有重要意义。本文对遥感进行了论述，并对遥感主要应用及其发展趋势进行了深入分析。
【关键词】遥感技术；应用；发展趋势
中图分类号： X87 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）04-0147-002
Talking about the Application and Development Trend of Remote Sensing Technology
GAO Tian-shu DONG Bin
（College of Resources and Environment， Linyi University， Linyi， Shandong 276000， China）
【Abstract】Remote sensing is an extremely advanced technology that combines practicality， comprehensiveness and innovation in the field of so far. The general principle is the application of electromagnetic wave reflection properties， the invisibility of things presented visually in front of the relevant staff in order to facilitate the development of related work. Its application in many aspects such as agriculture， environmental protection and natural disaster prevention is of great significance. This article discusses the remote sensing， and analyzes the main applications of remote sensing and its development trend.
【Key words】Remote sensing technology； Application； Development trend
遙感是科学领域内较晚兴起的一门学科，其以地球科学论、物理学科、计算机学科、空间科学等的相关理论为基础，结合多种前沿的实用技术，以发挥其探测的目的。遥感涉及的领域较广，因此，遥感技术是一项富有综合性的技术，其主要职能是探测。伴随着现代化的不断推进，飞机、人造卫星、宇宙飞船等高科技设备都走入我们的日常生活，将遥感技术应用到这些航空设备上极大地拓展了人们的可视范围，并为人类对未知世界的进一步探索提供了保障。遥感技术不仅能应用于诸如航空设备之类的高精尖设备，还被普遍应用到人们的生产和生活中，其在农、林、牧、渔以及环境与气象监控等多个领域均有一定程度地应用。因遥感技术的应用之广，近些年人们对遥感的研究越来越深入，遥感也在研究人员及相关学者的的推动下逐渐完善其综合性和实用性。
1 遥感简介
1.1 遥感的概述
遥感，简单来说就是通过相关技术对远处的不可视的事物进行探知和检测。具体来说，遥感是指以传感器为物质基础，通过不同的监测平台诸如地面工作平台和空中工作平台对地表的要探测的事物反射回的电磁波和相关信息，并对获得的信息进行处理和汇总，以达到监测的目的。目前普遍应用于各领域的遥感技术大多是以电磁波作为信息传递的媒介的，以航空飞机为例，通常是以飞机为空中的工作平台，对待探测事物反射的电磁波进行分析，从而实现利用电磁波远距离测物的目的。
1.2 遥感技术的基本原理
一切事物都具有反射电磁波的能力，根据物质的组成以及所处环境的不同，事物对不同波长的电磁波的反射能力也不同。遥感技术所能探知到的波段为紫外线、可见光、红外线以及微波。太阳可以说是发射电磁波的源头，其发出的光芒本身也是一种电磁波，经过宇宙及大气层照射到地表的太阳光也就是电磁波被地表的事物进行一定程度的吸收，有一部分电磁波会被事物反射回去。由于各种事物的内部结构及相关特性都有所不同，所以其吸收和反射不同波段的电磁波的能力都不同，遥感依据事物的这种特性对探测对象反射出的电磁波进行捕获和分析，得到所需信息，以达到远距离监测的效果。
1.3 遥感的系统组成
遥感的系统可大致分为以下四部分：
1.3.1 信息源
信息源指待监测的事物，即监测对象。一切物质都具有吸收和反射电磁波的能力，依据其内部结构与相关性质的不同，可监测出特定的事物，从而获得关于监测对象的相关信息。
1.3.2 信息获取
信息获取就是指以遥感设备为物质媒介，通过对待探测对象反射回的电磁波对其相关信息进行获取的过程，在此过程中使用的设备包括对遥感进行总控制的工作平台，可分为空中和地表平台，以及相应的传感器。其中，传感器是对待测物进行探测的具体实施设备，工作平台的主要职能是承载传感器。
1.3.3 信息处理
信息处理是指通过一定的设备对获得的相关信息解译为比较直观的数据，并对数据进行一定的校正和分析汇总，进而对探测对象的整体特征进行总结，最后识别出所需信息的过程。
1.3.4 信息应用
通过信息获取过程和信息处理过程得到的信息并不都是从事某项工作需要的信息，这就需要专业人员依据不同的客户需求将不同类别的信息应用到各涉及到的领域。具体过程是将信息汇总为一定的信息源，人们根据自己的需要对相关数据进行查询和应用。
2 遥感技术的应用
2.1 遥感在农业方面的应用
遥感技术在农业领域的应用主要表现在通过对农田的土壤以及作物反射出的电磁波进行探测分析，以对作物的种类及农田的土质进行区分和分类。在农业领域中，遥感技术的应用可有效对农作物的种类进行识别，从而对农作物的生长趋势及状态进行监控，以精确预测农作的年产量，与此同时，还能对作物的病虫害情况进行实时监控，并及时针对其实际情况提出相关措施。早在1989年，遥感技术就已经开始在农业领域发挥功用了，从1989年算起直到1995年，淮海、华北、黑龙江以及南方的大多数地区都通过遥感技术对作物的含量进行了估计。另外，自1999年以后，对全国冬小麦的估产以正式成为农业部从事遥感的相关部门的一项任务，其运行结果良好。與此同时，全国各地区的其它作物诸如玉米、棉花之类也在逐步开展遥感估产的相关工作。
2.2 遥感在环境保护方面的应用
环境保护问题是世界各国目前面临的比较棘手的问题之一，遥感技术在环境保护方面的应用可大大增强环境保护的工作力度，各国越来越重视对于遥感技术的研究，以便其更大程度地为环境保护服务。凡是具有卫星遥感相关技术的国家都会将遥感这种应用极其广泛的综合性技术应用在该国的环境处理问题上，不禁加快了环境保护方面的工作进度，还有效深化了遥感在环境保护方面的发展，将遥感技术推向纯熟。
在我国，遥感技术在环境保护方面的应用已经到达小有成就的阶段，遥感技术也已经成为环境保护工作中极其重要的一部分，其高效性和简便性使得相关的工作人员在获得环境信息及环境实时动态时获得了极大的便利。环境保护工作大致可以分为对水质、空气质量、土壤状况及植被覆盖率等几个部分，遥感技术的应用，可将从这几个方面获得相关信息直观地呈现在工作人员面前，为工作人员进行相关决策提供了依据。另外，在发生一些严重的自然灾害时，通过遥感技术，可获得发生灾害地区的实时状况，降低环保工作的危险性。
2.3 遥感在灾害预防方面的应用
自然灾害是人类所面临的一个难以攻克的问题，自然灾害的频发严重影响了社会各方面的发展进程，尤其是海啸、地震等难以控制的大规模自然灾害，严重损伤了人类的生命及财产安全，这就要求人类不断提高防灾、控灾的能力。
自然灾害的发生难以阻止，但对自然灾害进行准确的预测却能极大程度地降低灾害带来的多方面的损失，尤其是通过灾害的预测将人民的伤亡降到最低，这就要求我们能对自然灾害出现前的各种征兆和因素进行准确的掌握，并对灾害持续的时间和可能涉及到的相关规模进行精准的判断和预测，在灾害发生过后，能够掌握灾区的受灾程度及重建的实施情况等。在自然灾害预防方面引入遥感技术可有效获得灾前、灾中、灾后的实施情况。以地球卫星遥感为例，其可以以宇宙空间作为工作平台，对灾区的各项动态进行监控，相关的研究人员与专家可以遥感技术发回的信息作为讨论依据，对灾区的受灾程度进行综合性评价并给出相应的重建措施。救灾过程最重要的是能够及时获得灾区信息并针对灾区情况快速给出救灾措施，遥感技术的应用为救灾过程节约了大量的时间，能有效降低相应的损失。
2.4 遥感在新领域中的应用
2.4.1 遥感在考古领域的应用
遥感在考古方面的应用过程大致为通过电磁波反射的原理对地下考古人员难以进入的历史遗迹进行勘探，从而对传感器等设备获得的相关信息进行深入分析和探讨，以得到一定的考古方面的结论。遥感技术的引入大大降低了考古人员的工作量，从加快其考古进度，且其应用原理是对遗迹反射出的电磁波进行分析和监测，不会对古物和遗迹造成损伤，保证了历史遗迹的完整性，因此，遥感技术在考古方面的应用逐渐深入，在一定程度上推动了考古领域的发展。
2.4.2 遥感在公共卫生领域的应用
近年来，由于流行病毒、传染病等的传播速度不断增加且其难以得到有效的控制，公共卫生的重要性逐渐得到了人们的重视，因此，将遥感技术应用到公共卫生领域具有重要的意义，相关的工作人员也逐渐意识到遥感在该领域应用的重要性。
2.4.3 遥感在岩石力学中的应用
遥感的基本原理就是通过对事物反射出的电磁波进行检测从而获得一定的信息。岩石力学中主要是利用遥感技术对相关的材料在一定的应力下对电磁波的反射情况进行相应的研究，并通过相应的光谱曲线确定岩石材料的特殊性质。
3 遥感应用的发展趋势
随着遥感技术在各领域的广泛应用，其涉及的相关技术也日益纯熟，诸如遥感影像获取技术等都朝着愈加先进的方向发展，使得遥感技术获得实时信息的能力及运行速度等方面都得到了一定程度的提高。
3.1 遥感影像获取技术趋于前沿
近些年越来越多相关领域的学者趋向于遥感技术的研究，在研究人员的不懈努力下，遥感技术中涉及的传感器不断更新换代，且研发水平得到了一定的提升，其主要表现在传感器的成像雷达和光谱仪分辨率的提高，这对其在地质勘探方面的应用具有极其重要的意义。另外，相关研究对于遥感技术中雷达的全天候获取信息能力的加强，促进了地观测领域的发展。
3.2 遥感技术的应用逐渐商业化并得到普及
每种前沿技术能形成一个完整的产业是决定其是否能长期稳定的存在下去的关键所在，即通过产业链获得丰厚的物质基础，以维持该项技术的不断发展。因此，在新兴技术的发展初期总需要商业化的相关活动来推动其发展。
遥感技术在各个领域都有极其广泛的应用，可以说与地球学科有关的各个学科中都在一定程度上涉及到遥感技术的应用。这种广泛的应用在一定程度上促使应用遥感的用户数量增大，从而推动遥感技术在商业领域的应用，虽然遥感技术在商业中还未形成固定的产业链，需求市场比较小，但随着科学进程的不断推进以及遥感技术的愈加纯熟，遥感技术的进一步商业化指日可待。
4 结语
遥感是一门应用及其广泛的新兴学科，在诸如农业、环境保护、防灾防害等多个方面均有一定程度的应用，其大致原理是通过对事物反射电磁波的探测获得有关事物的信息，以便于应用领域依据相应的信息对所测事物进行全方位的了解。本文对遥感进行了论述，并对遥感主要应用及其发展趋势进行了深入分析。随着科技的进一步发展，遥感技术得到了不断的研发和优化，在更多领域的应用指日可待。
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