遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用xxx公司遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度淺談我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題已成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)重要分支，對(duì)于改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境起著重要作用。文章主要對(duì)新的幾種環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)作了簡(jiǎn)要的介紹。關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)；生物監(jiān)測(cè)；生態(tài)遙感檢測(cè)；空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為全球及我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的重要問(wèn)題之一。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，我們要非常重視環(huán)境污染的防治和對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，要把環(huán)境保護(hù)納入國(guó)家、地方的發(fā)展之中。環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)重要分支，是在環(huán)境分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科。環(huán)境監(jiān)測(cè)是運(yùn)用各種分析、測(cè)試手段，對(duì)影響環(huán)境質(zhì)量的代表值進(jìn)行測(cè)定，取得反映環(huán)境質(zhì)量或環(huán)境污染程度的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的過(guò)程。環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是運(yùn)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)表示環(huán)境質(zhì)量受損程度，進(jìn)而來(lái)探討污染的起因和變化趨勢(shì)。因此，可以將環(huán)境監(jiān)測(cè)比喻為環(huán)境保護(hù)工作的“耳目”。環(huán)境監(jiān)測(cè)在人類(lèi)防治環(huán)境污染，解決現(xiàn)存的或潛在的環(huán)境問(wèn)題，改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，協(xié)調(diào)人類(lèi)和環(huán)境的關(guān)系，最終實(shí)人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展的活動(dòng)中，起著舉足輕重的作用。一、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)概述環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程的一個(gè)重要組成部分。環(huán)境監(jiān)測(cè)是以環(huán)境分析為基礎(chǔ)，研究環(huán)境質(zhì)量的變化和描述環(huán)境狀態(tài)與演化、科學(xué)預(yù)報(bào)環(huán)境質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)。環(huán)境監(jiān)測(cè)是運(yùn)行現(xiàn)代科學(xué)方法，對(duì)人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行定量描述，同時(shí)盡可能靈敏并及時(shí)搜集環(huán)境質(zhì)量變化的信息和對(duì)人體健康有無(wú)異常影響的信息，在分析、評(píng)價(jià)這些資料的基礎(chǔ)上盡早地采取具體有效的行動(dòng)，以保護(hù)人類(lèi)正常生存與發(fā)展的一個(gè)體系。環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程一般為：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查→監(jiān)測(cè)計(jì)劃設(shè)計(jì)→優(yōu)化布點(diǎn)→樣品采集→運(yùn)送保存→分析測(cè)試→數(shù)據(jù)處理→綜合評(píng)價(jià)等。（一）環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展受兩方面因素的影響：一是由于人類(lèi)社會(huì)面臨的環(huán)境問(wèn)題日益復(fù)雜和嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)不斷提出新的要求；二是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷得到迅速發(fā)展。這兩方面的因素導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測(cè)的概念不斷深化，監(jiān)測(cè)范圍不斷擴(kuò)大。（二）環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。具體有以下幾個(gè)方面：對(duì)污染物及其濃度（強(qiáng)度）作時(shí)間和空間方面的追蹤，掌握污染物的來(lái)源、擴(kuò)散、遷移、反應(yīng)、轉(zhuǎn)化，了解污染物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響程度，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)環(huán)境污染作出預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)防；了解和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)，掌握其變化規(guī)律；收集環(huán)境背景數(shù)據(jù)、積累長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)資料，為制訂和修訂各類(lèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施總量控制、目標(biāo)管理提供依據(jù)；實(shí)施準(zhǔn)確可靠的污染監(jiān)測(cè)，為環(huán)境執(zhí)法部門(mén)提供執(zhí)法依據(jù)；在深入廣泛開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)的同時(shí)，結(jié)合環(huán)境狀況的改變和監(jiān)測(cè)理論及技術(shù)的發(fā)展，不斷改革和更新監(jiān)測(cè)方法與手段，為實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。（三）環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象環(huán)境監(jiān)測(cè)按監(jiān)測(cè)介質(zhì)對(duì)象劃分，可分為大氣污染監(jiān)測(cè)、水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)、土壤和固體廢棄物監(jiān)測(cè)、生物污染監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)、噪聲振動(dòng)污染監(jiān)測(cè)、放射性污染監(jiān)測(cè)、電磁輻射監(jiān)測(cè)、熱污染控制監(jiān)測(cè)等。二、環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)(一)生物檢測(cè)技術(shù)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)是用生物評(píng)價(jià)技術(shù)和方法對(duì)環(huán)境中某一生物系統(tǒng)的質(zhì)量和狀況進(jìn)行測(cè)定，它可以彌補(bǔ)理化監(jiān)測(cè)不足，配合物理化學(xué)監(jiān)測(cè)，或者成為綜合的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段。多年來(lái)，氣相色譜／質(zhì)譜聯(lián)用和高效液相色譜已用于環(huán)境分析，能精確地檢測(cè)殘留的農(nóng)藥量。然而，它們需要昂貴的儀器設(shè)備，復(fù)雜的前處理，熟練的技術(shù)人員及較長(zhǎng)的分析周期。因此，人們迫切希望一種簡(jiǎn)單、快速及價(jià)廉的檢測(cè)技術(shù)，能在野外或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)進(jìn)行大批量的篩選試驗(yàn)。酶免疫檢測(cè)(EIA)技術(shù)就此脫穎而出，尤其是在農(nóng)藥分析領(lǐng)域。為了使EIA技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到應(yīng)用，美國(guó)的一些管理機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)發(fā)了許多化學(xué)品的檢測(cè)技術(shù)，并制定相應(yīng)的規(guī)范程序。USEPA的主要目標(biāo)是發(fā)展簡(jiǎn)單、快速的檢測(cè)技術(shù)，包括野外和實(shí)驗(yàn)室的EIA檢測(cè)。野外方法可用于危險(xiǎn)廢物處置能力的測(cè)定，能快速獲得污染程度的信息，迅速提出行動(dòng)方案。USEPA主要將EIA集中用于食品和飼料中農(nóng)藥殘留量的檢測(cè)，同時(shí)開(kāi)發(fā)天然毒素(如黃曲霉素)的檢測(cè)方法。USFSIS資助開(kāi)發(fā)了擬除蟲(chóng)菊酯、含氯殺蟲(chóng)劑以及其它化合物的檢測(cè)技術(shù)。近年來(lái)，EIA試劑盒的商品化，為EIA技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的大量運(yùn)用創(chuàng)造了條件。1.酶免疫檢測(cè)(EIA)技術(shù)概述酶免疫分析法與酶聯(lián)免疫吸附分析技術(shù)酶免疫分析法（EIA）是為了避免放射免疫分析技術(shù)（RIA）的危險(xiǎn)性而在1971年創(chuàng)立的一種新型免疫分析技術(shù)，其應(yīng)用范圍很廣，特別是在臨床檢查上。20世紀(jì)80年代，EIA開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)藥殘留分析。該技術(shù)將酶促反應(yīng)的高效率和免疫反應(yīng)的高度專(zhuān)一性結(jié)合起來(lái)，可對(duì)各種微量有機(jī)物進(jìn)行定量檢測(cè)，但靈敏度不及放射免疫分析法，穩(wěn)定性則不及色譜儀器分析法。常用的EIA技術(shù)主要有兩類(lèi)：酶聯(lián)免疫吸附分析法(ELISA)和酶放大免疫技術(shù)(EMIT)。最典型、最常用的EIA方法是酶聯(lián)免疫吸附分析技術(shù)(ELISA),它也是目前最常用的農(nóng)殘分析法之一。在應(yīng)用ELISA法檢測(cè)農(nóng)殘時(shí),多是采用商品化的試劑盒，既有專(zhuān)門(mén)檢測(cè)某一種農(nóng)藥的試劑盒(如:毒死蜱快速檢測(cè)試劑盒),也有針對(duì)一類(lèi)農(nóng)藥的試劑盒(如:有機(jī)磷農(nóng)藥殘留試劑盒)。該分析方法靈敏度很高,速度也快,樣品的前處理更加簡(jiǎn)單,特別適于快速分析大批樣品的農(nóng)殘情況。自20世紀(jì)90年代以來(lái),農(nóng)藥殘留酶聯(lián)免疫吸附分析技術(shù)得到了全面迅速的發(fā)展,美國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家協(xié)會(huì)(AOAC)已將免疫分析與氣相色譜、液相色譜同列為農(nóng)藥殘留檢測(cè)的三大支柱技術(shù)。2.酶免疫檢測(cè)(EIA)技術(shù)檢測(cè)的原理借助抗原和抗體在體外特異結(jié)合后出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，對(duì)樣品中的抗原或抗體進(jìn)行定性、定量、定位的檢測(cè)。1．抗原與抗體的親和力抗原抗體的結(jié)合就像酶與底物的結(jié)合，激素與其受體的結(jié)合一樣不是化學(xué)的反應(yīng)，而是非共價(jià)鍵的可逆的結(jié)合?？乖瓫Q定簇和抗體分子可變區(qū)互補(bǔ)構(gòu)型，造成兩分子間有較強(qiáng)的親和力。空間構(gòu)型互補(bǔ)程度不同，抗原和抗體分子之間結(jié)合力強(qiáng)弱也不同。互補(bǔ)程度高，則親和力強(qiáng)。此外，反應(yīng)溫度、酸堿度和離子濃度對(duì)抗原和抗體分子上各基因的解離性和電荷特性也有重要的影響，抗體與抗原決定簇之間的結(jié)合力大小可用親合力來(lái)表示。高親合力的抗體與抗原的結(jié)合力強(qiáng)，即使抗原濃度很低時(shí)也有較多的抗體結(jié)合抗原形成免疫復(fù)合物。2．抗原或抗體外檢測(cè)原理根據(jù)抗原抗體結(jié)合形成免疫復(fù)合物的性狀與活性特點(diǎn)，對(duì)標(biāo)本中的抗原或抗體進(jìn)行定性、定位或定量的檢測(cè)。定性和定位檢測(cè)比較簡(jiǎn)單，即用已知的抗體和待檢樣品混合，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，若有免疫復(fù)合物形成的現(xiàn)象發(fā)生，就說(shuō)明待檢樣品中有相應(yīng)的抗原存在。若無(wú)預(yù)期的現(xiàn)象發(fā)生，則說(shuō)明樣品中無(wú)相應(yīng)的抗原存在。同理也可用已知的抗原檢測(cè)樣品中是否有相應(yīng)抗體。對(duì)抗原或抗體進(jìn)行定量檢測(cè)時(shí)，以反應(yīng)中加入抗原和抗體的濃度與形成免疫復(fù)物的濃度呈函數(shù)關(guān)系。（1）根據(jù)免疫復(fù)合物產(chǎn)生的多少來(lái)推算樣品中抗原（或抗體）的含量：在一定的反應(yīng)條件下，加入的已知抗體（或抗原）的濃度一定，反應(yīng)產(chǎn)生的免疫復(fù)合物多少與待檢樣品中含有相應(yīng)抗原（或抗體）量成正比。也就是抗體濃度一定時(shí)，免疫復(fù)合物越多則樣品中的抗原量也越多?？捎脤?shí)驗(yàn)性標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)推算出樣品中抗原（或抗體）的含量。如免疫單向擴(kuò)散試驗(yàn)、免疫比濁試驗(yàn)和酶聯(lián)免疫檢測(cè)等都屬于這類(lèi)方法。（2）抗原或抗體效價(jià)滴定的原理：當(dāng)抗原抗體復(fù)合物形成多少不能反應(yīng)抗原抗體反應(yīng)強(qiáng)弱時(shí)，就不能以檢測(cè)反應(yīng)強(qiáng)度來(lái)對(duì)抗原或抗體進(jìn)行定量。在實(shí)際工作中，把濃度低的反應(yīng)成分（抗原或抗體）的濃度固定，把濃度高的另一種反應(yīng)成分作一系列稀釋。例如用人血清作抗原免疫3只家兔，比較3只家兔產(chǎn)生抗體的多少，即滴定3只兔血清抗體效價(jià)，可用雙向瓊脂擴(kuò)散法來(lái)滴定，例如將抗體濃度固定，將抗原作不同的稀釋度，分別將抗原或抗體滴入瓊脂的相應(yīng)小孔中，觀察免疫兔血清與不同稀釋度的抗原出現(xiàn)明顯沉淀淺的抗原稀釋度（如甲兔的抗體效價(jià)為1/2000，而丙免的是1/8000則可比較出后者比前者產(chǎn)生抗體的效價(jià)要高）。也就是表示效價(jià)的稀釋度越高，樣品中所含待檢成分越多。因人血清（抗原）和抗體（免疫兔血清）相比，濃度高，故應(yīng)稀釋抗原。（二）生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)

從各國(guó)生態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，不難發(fā)現(xiàn)生態(tài)監(jiān)測(cè)的總體趨勢(shì)是：遙感手段和地面監(jiān)測(cè)相結(jié)合，從宏觀和微觀角度來(lái)全面審視生態(tài)質(zhì)量狀況；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上趨于一體化，考慮全球生態(tài)質(zhì)量變化，重視加強(qiáng)國(guó)與國(guó)之間的合作；在生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)上逐步從生態(tài)質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，對(duì)于生態(tài)質(zhì)量狀況提供早期預(yù)警；環(huán)境污染嚴(yán)重，加上森林砍代、沙漠化、水土流失嚴(yán)重，使生態(tài)環(huán)境不斷惡化。目前我國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境變化及監(jiān)測(cè)已得到高度重視。我國(guó)參加了國(guó)際間的地圈一生物圈計(jì)劃，并成了相應(yīng)的中國(guó)全球變化委員會(huì)(掛靠中國(guó)科學(xué)院)，在全球變化研究中積極作出自己的貢獻(xiàn)。我國(guó)生態(tài)監(jiān)測(cè)方面考慮的主要內(nèi)容有：空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)(CH：、CO，的觀測(cè))，土地覆蓋的變化及對(duì)全球變化的影響(包括森林覆蓋的變化、湖泊面積的變化、沙漠化的發(fā)展、高山冰雪的進(jìn)退等)，海洋環(huán)境的監(jiān)測(cè)(海面溫度、洋流、海平面變化等)，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(自然保護(hù)區(qū)的監(jiān)測(cè))，人對(duì)環(huán)境的影響，危機(jī)帶(脆弱、不穩(wěn)定的過(guò)渡帶)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，西藏高原對(duì)全球變化的影響等等。遙感是監(jiān)測(cè)全球環(huán)境變化的最重要的技術(shù)手段。1.遙感技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的原理及優(yōu)勢(shì)“遙感”即為“遙遠(yuǎn)的感知”。遙感技術(shù)就是根據(jù)電磁輻射(發(fā)射、吸收、反射)的理論,應(yīng)用各種光學(xué)、電子學(xué)和電子光學(xué)探測(cè)儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射的電磁波信息進(jìn)行接收記錄,再經(jīng)過(guò)加工處理,并最終成像,從而對(duì)環(huán)境地物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。不同環(huán)境體由于組成它們的分子和原子數(shù)量和排列組合方式不同,它們所特有的發(fā)射的電磁波性質(zhì)也不同,它們反射外來(lái)電磁波的性質(zhì)也就不同。因此不同的環(huán)境體發(fā)射不同波段的電磁波,不同的環(huán)境體對(duì)太陽(yáng)和人工輻射有不同的吸收和反射及透射能力,這些差別經(jīng)過(guò)“遙感”形成了不同的成像,然后通過(guò)這些不同的遙感成像解譯就可區(qū)分不同的環(huán)境體,這就是遙感技術(shù)可進(jìn)行宏觀環(huán)境要素監(jiān)測(cè)的原理[16]。遙感技術(shù)應(yīng)用于宏觀生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測(cè),具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、可用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等眾多優(yōu)點(diǎn),同時(shí)其技術(shù)方法成熟。盡快進(jìn)行宏觀生態(tài)環(huán)境的遙感監(jiān)測(cè),對(duì)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的水平,擴(kuò)大環(huán)境監(jiān)測(cè)的影響力,使環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)工作與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的提高、環(huán)境保護(hù)的要求相適應(yīng),對(duì)最終控制我國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況惡化的趨勢(shì),保護(hù)生態(tài)環(huán)境,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。衛(wèi)星遙感技術(shù)可應(yīng)用于空氣污染擴(kuò)散規(guī)律研究、水體污染監(jiān)測(cè)、海洋污染監(jiān)測(cè)、城市環(huán)境生態(tài)與污染監(jiān)測(cè)、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)，還可提供沙漠化進(jìn)程、土地鹽漬化和水土流失的情況、生態(tài)環(huán)境惡化狀況以及工業(yè)廢水和生活污水對(duì)水體的污染、石油對(duì)海洋的污染等基本狀況和發(fā)展程度的數(shù)據(jù)和資料，還可獲取生態(tài)環(huán)境變化的基本數(shù)據(jù)和圖像資料，以現(xiàn)代高新技術(shù)為手段，全面地、綜合地、系統(tǒng)地研究地球在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的各個(gè)要素及其相互關(guān)系，建立全球尺度上的關(guān)系和變化規(guī)律，為可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)決策依據(jù)。利用遙感技術(shù)開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境調(diào)查是一種快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、有效的方法。遙感技術(shù)的應(yīng)用，把我們的視野提高到了一個(gè)新的境界，充分利用遙感技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行科學(xué)研究和其他成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，是今后提高環(huán)境監(jiān)測(cè)工作水平的發(fā)展方向，也是完成環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)的有效途徑。隨著我國(guó)衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)的遙感應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步得到拓寬，遙感技術(shù)作為高新科技的先進(jìn)性也將進(jìn)一步得到體現(xiàn)，應(yīng)用前景更加廣闊。自遙感技術(shù)問(wèn)世30多年來(lái),以應(yīng)用為導(dǎo)向,技術(shù)方法與手段日臻完善,應(yīng)用深度和廣度不斷拓展。遙感技術(shù)正在向“多尺度、多頻率、全天候、高精度、高效快速”的目標(biāo)發(fā)展。大氣和水污染、酸雨、氣候變化、臭氧層耗竭等一系列環(huán)境問(wèn)題不僅是我國(guó)也是全世界所面臨的嚴(yán)重問(wèn)題。地球只有一個(gè),所以幾乎所有的環(huán)境問(wèn)題都是全球性的,都需要用全球的觀點(diǎn)來(lái)研究和解決。為此,采用衛(wèi)星遙感這一面向全球的先進(jìn)技術(shù),是全球及我國(guó)環(huán)境科學(xué)研究的必要途徑,它不僅可以為我們提供大面積、全天時(shí)、全天候的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段,更重要的是能夠?yàn)槲覀兲?/p>