2024年4月25日发(作者：鲜绣梓)
·
水环境监测遥感技术的应用
我国水环境状况不断恶化，提高水环境监测效率的工作势在必行。传统监测方式存在
局限性，在现实需求与现有监测方式不足这一矛盾不断激化的背景下，遥感技术在水环境
监测中得到快速而广泛的应用。随着遥感技术的不断发展，遥感数据的时间、空间和光谱
分辨率将越来越高，生态监测的频次、监测容和数据精度也会逐步提高，为遥感技术在水
环境监测中的应用提供了更坚固的保障。
1.遥感技术在水环境中的应用
遥感是指在不直接接触目标地物的情况下，对目标地物进行远距离探测、识别和获取
地物信息的过程，空间中的电磁波、声波、重力场等都可用作遥感，但通常所述遥感是指
利用电磁波获取目标地物信息的电磁波遥感。由于任何温度高于绝对零度的物体均能发
射、反射或吸收能量辐射，而且不同物体有不同性质结构，所以不同地物均具有其独特的
辐射特性。同样在水环境监测中，不同温度、泥沙含量、藻类数量、污染程度的水体也都
有不同的辐射特性，通常各种水体的特性可以通过遥感图像反映出来。污染水体具有不同
于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征体现在对特定波长的吸收或反射，而且这些光谱特
征能够为遥感器捕获并在遥感图像中体现出来。根据对图像的识别情况，我们就可以获得
水体的水质参数或者水体污染状况。有基于此，遥感技术可以在水环境监测中得到应
用。
伴随着社会经济等各方面的快速发展，我国江河湖海的各种水体受污染程度也不断加
重，包括生活废水污染、泥沙等悬浮固体污染、石油污染、重金属污染、富营养化污染和
热污染等。中国环境监测总站提供资料表明，我国水环境面临三大问题：①主要污染物排
放量远远超过水环境容量；②江河湖泊普遍遭受污染；③生态用水缺乏，水环境恶化加
Word文档
·
剧。水污染的现状可以表明，我国水环境污染形势严峻，因此提高水环境监测效率的工作
势在必行。传统方式的水环境监测主要是地面布点采样，然后实验室分析得出结论，这种
方式由于受自然条件和时空等因素影响，具有一定的局限性。例如，在大面积水域的监测
过程中，仅仅依赖于监测台站和传统监测方式，很难满足对水体污染监测所需的实时、快
速、宏观、准确的监测要求，从而不能全面准确地反映出水体状况。而与传统监测方式相
比，遥感技术具有宏观、综合、动态和快速的特点，并且可以获取其他监测手段无法获取
的信息。水环境状况的恶化和传统监测方式的不足，将促使遥感技术在水环境监测中的广
泛应用。
2.水环境遥感应用的常用平台与数据
通常，水环境监测主要利用的是卫星遥感和航空遥感平台，主要利用的数据包括遥感
集市高分数据GF-1、ZY-3数据、美国Landsat-MSS、TM数据，法国SPOT-HRV数据
以及各种航空遥感数据。20世纪70年代到80年代初，航空遥感广泛应用于监测海水中
的浮游植物；80年代中期以后遥感监测水质的工作主要利用卫星数据和航天平台上的多
光谱扫描仪及成像光谱仪的遥测数据。水环境遥感监测中常用数据就其应用可以归为以下
几类。
2.1多光谱遥感数据
在水环境的遥感监测中，常用的多光谱遥感数据包括遥感集市GF1-WFV1、美国
Landsat-MSS、TM、法国SPOT-HRV、等的图像数据，以及中国与古巴合作的地球资源
1号卫星（CBERS）的CCD相机数据等。MSS数据最早被用于陆水体的水质监测，如
Lathrop和Kloiber等学者的研究表明陆水体中的叶绿素a浓度、悬浮物浓度可以通过
MSS数据监测。Lathrop 等对美国Michigan 湖的Green 湖湾作了一系列遥感研究 ，估
Word文档
2024年4月25日发(作者：鲜绣梓)
·
水环境监测遥感技术的应用
我国水环境状况不断恶化，提高水环境监测效率的工作势在必行。传统监测方式存在
局限性，在现实需求与现有监测方式不足这一矛盾不断激化的背景下，遥感技术在水环境
监测中得到快速而广泛的应用。随着遥感技术的不断发展，遥感数据的时间、空间和光谱
分辨率将越来越高，生态监测的频次、监测容和数据精度也会逐步提高，为遥感技术在水
环境监测中的应用提供了更坚固的保障。
1.遥感技术在水环境中的应用
遥感是指在不直接接触目标地物的情况下，对目标地物进行远距离探测、识别和获取
地物信息的过程，空间中的电磁波、声波、重力场等都可用作遥感，但通常所述遥感是指
利用电磁波获取目标地物信息的电磁波遥感。由于任何温度高于绝对零度的物体均能发
射、反射或吸收能量辐射，而且不同物体有不同性质结构，所以不同地物均具有其独特的
辐射特性。同样在水环境监测中，不同温度、泥沙含量、藻类数量、污染程度的水体也都
有不同的辐射特性，通常各种水体的特性可以通过遥感图像反映出来。污染水体具有不同
于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征体现在对特定波长的吸收或反射，而且这些光谱特
征能够为遥感器捕获并在遥感图像中体现出来。根据对图像的识别情况，我们就可以获得
水体的水质参数或者水体污染状况。有基于此，遥感技术可以在水环境监测中得到应
用。
伴随着社会经济等各方面的快速发展，我国江河湖海的各种水体受污染程度也不断加
重，包括生活废水污染、泥沙等悬浮固体污染、石油污染、重金属污染、富营养化污染和
热污染等。中国环境监测总站提供资料表明，我国水环境面临三大问题：①主要污染物排
放量远远超过水环境容量；②江河湖泊普遍遭受污染；③生态用水缺乏，水环境恶化加
Word文档
·
剧。水污染的现状可以表明，我国水环境污染形势严峻，因此提高水环境监测效率的工作
势在必行。传统方式的水环境监测主要是地面布点采样，然后实验室分析得出结论，这种
方式由于受自然条件和时空等因素影响，具有一定的局限性。例如，在大面积水域的监测
过程中，仅仅依赖于监测台站和传统监测方式，很难满足对水体污染监测所需的实时、快
速、宏观、准确的监测要求，从而不能全面准确地反映出水体状况。而与传统监测方式相
比，遥感技术具有宏观、综合、动态和快速的特点，并且可以获取其他监测手段无法获取
的信息。水环境状况的恶化和传统监测方式的不足，将促使遥感技术在水环境监测中的广
泛应用。
2.水环境遥感应用的常用平台与数据
通常，水环境监测主要利用的是卫星遥感和航空遥感平台，主要利用的数据包括遥感
集市高分数据GF-1、ZY-3数据、美国Landsat-MSS、TM数据，法国SPOT-HRV数据
以及各种航空遥感数据。20世纪70年代到80年代初，航空遥感广泛应用于监测海水中
的浮游植物；80年代中期以后遥感监测水质的工作主要利用卫星数据和航天平台上的多
光谱扫描仪及成像光谱仪的遥测数据。水环境遥感监测中常用数据就其应用可以归为以下
几类。
2.1多光谱遥感数据
在水环境的遥感监测中，常用的多光谱遥感数据包括遥感集市GF1-WFV1、美国
Landsat-MSS、TM、法国SPOT-HRV、等的图像数据，以及中国与古巴合作的地球资源
1号卫星（CBERS）的CCD相机数据等。MSS数据最早被用于陆水体的水质监测，如
Lathrop和Kloiber等学者的研究表明陆水体中的叶绿素a浓度、悬浮物浓度可以通过
MSS数据监测。Lathrop 等对美国Michigan 湖的Green 湖湾作了一系列遥感研究 ，估
Word文档