| 标题 | 试论我国大气环境立体监测技术及应用 |
| 范文 | 徐建阁 【摘 要】近年来，我国环境形势日益严峻，治理环境污染成为我国急需解决的重要问题。而对大气环境进行有效监测是环境污染治理的初期阶段，也是重要环节。目前，我国大气立体监测技术可以实现对大气中痕量气体、气溶胶、SO2、NO2以及其他大气污染气体的快速、精准监测。论文主要介绍了我国现有的大气环境立体监测技术及其具体应用，希望能为我国环境监测体系的进一步完善和发展提供有益参考。 【Abstract】 In recent years， the environmental situation in China has become increasingly serious， and the control and treatment of environmental pollution has become an important problem urgently to be solved in China. Effective monitoring of atmospheric environment is not only the initial stage of environmental pollution control and treatment， but also an important link. At present， China's atmospheric stereoscopic monitoring technology can achieve the rapid and accurate monitoring of trace gases， aerosols， SO2， NO2 and other air pollution gases in the atmosphere. This paper mainly introduces the existing stereoscopic monitoring technology of atmospheric environment and its application in China， hoping to provide a useful reference for the further improvement and development of the environmental monitoring system in our country. 【关键词】立体监测；技术；大气环境 【Keywords】 stereoscopic monitoring； technology； atmospheric environment 【中图分类号】X831 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）03-0154-02 1 引言 近年来，我国经济飞速发展，但环境问题也越来越突出，政府对环境保护的重要性认识越来越深刻，目前已经开始积极转变经济增长方式，环境保护与生态治理也逐渐成为我国的重点关注和研究内容。大气环境立体监测技术是我国针对大气环境污染防治、应对气候变化、改善生态环境、保障人体健康等重大需求开展的一项关键技术，该技术的应用对于我国的环境治理具有不可取代的重要意义。因此，笔者就我国目前现有的大气环境立体监测技术进行介绍，主要包括：机载遥感监测技术、地基遥感监测技术、星载遥感监测以及车载测量设备，并探究了这四大技术的应用现状。 2 机载遥感监测技术及应用 机载遥感监测技术的原理为将监测设备安装到飞机上，由飞机将监测设备带到大气的平流层，对不同高度的大气污染进行监测[1]。 目前，我国的机载遥感监测技术已经有了进一步的发展，有特定的飞机用于测量大气污染，且建立了基于飞艇、飞机、气球以及无人机等机载平台的大气环境空中监测实验系统，逐步实现对不同高度、全球区域的大气环境的全面、长期、连续、立体、动态监测。 2014年，我国成功研发了一种可快速获取区域环境大气污染成分的机载监测系统。该系统包括机载激光雷达、机载差分吸收光谱仪和机载多角度偏振辐射计，这三种技术可以互相补充、合作监测大气环境中大气气溶胶、污染气体、颗粒物等主要大气成分。其中机载差分吸收光谱仪是该系统的关键，其工作原理为通过探测地物的反射光谱，利用差分吸收光谱技术获得污染气体的区域分布状况，并快速地探知地面排放污染源[2]。机载激光雷达用于探测云和气溶胶相互作用、污染区域、沙塵传输路径以及大气环境突发事件等问题，其监测数据较星载激光雷达所获数据更为精确，可以解决星载激光雷达信噪比偏低的问题，是星载激光雷达的有效补充及进行技术验证和数据对比的重要平台。 3 地基遥感监测技术及应用 地基遥感监测技术是我国常见的并逐渐成熟的大气污染监测技术，主要包括被动差分吸收光谱技术（DOAS）、被动傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）、多波段光度计遥感、微波辐射计遥感等。该技术利用地基监测平台，通过大气不同成分对太阳光谱的吸收不同，且针对不同的光束进行反射的原理进行数据的监测，得出监测区域的大气中的主要气体成分。 目前，我国地基遥感监测技术的最新发展为DOAS技术的研发和应用，该技术可以对大气环境中的SO2和CO2进行针对性的监测，在地基站还可以监测大气有害气体的含量及其集中分布的位置，为我国治理有害气体和环境污染提供了重要的数据支持。 3.1 被动DOAS技术 被动DOAS技术的工作原理为监测大气中不同气体的吸收太阳光谱的截面，并反演各种痕量气体的含量[3]。目前，中国正在开展主动DOAS技术、地基被动DOAS技术、机载和星载DOAS技术的研究。 3.2 傅里叶变换红外光谱技术（FTIR） 傅里叶变换红外光谱技术指的是通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶变化的方法来测定红外光谱。傅里叶变换红外光谱技术主要具有监测信号传输路径多、监测精确度高、分辨率高、波段宽等优点，如今在环境监测中的应用十分广泛，尤其适用于测量和鉴别污染严重的大气成分、有机物或酸类以及温室气体等。 |
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