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[關(guān)鍵詞]遙感技術(shù) 大氣 環(huán)境監(jiān)測(cè) 污染
中圖分類(lèi)號(hào):X8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)05-0211-01
一、概述
對(duì)于大氣環(huán)境污染問(wèn)題,無(wú)論是我們個(gè)人還是我們的國(guó)家都需要對(duì)其引起高度重視,并采取一切措施對(duì)其實(shí)施科學(xué)的監(jiān)測(cè)和治理。在對(duì)大氣環(huán)境實(shí)施監(jiān)測(cè)過(guò)程中,遙感技術(shù)作為大氣污染控制的重要手段之一,始終發(fā)揮著重要的作用。遙感技術(shù)不只能對(duì)大范圍的大氣環(huán)境變化和大氣環(huán)境污染進(jìn)行快速、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、省時(shí)省力地監(jiān)測(cè),同時(shí)還能對(duì)突發(fā)性大氣環(huán)境污染事情的發(fā)作、開(kāi)展、停止進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速的跟蹤和監(jiān)測(cè),這樣就能及時(shí)采取相應(yīng)的處置措施,從而減少大氣污染形成的損失。
二、大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理
遙感監(jiān)測(cè)就是用儀器對(duì)一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè),是一種不直接接觸目標(biāo)物或現(xiàn)象而能收集信息,對(duì)其進(jìn)行識(shí)別、分析、判斷的更高自動(dòng)化程度的監(jiān)測(cè)手段。它所起到的最重要作用就是不需要采樣而直接可以進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量,從而快速進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位,污染范圍的核定,污染物在大氣中的分布、擴(kuò)散等,從而獲得全面的綜合信息。根據(jù)所利用的波段,可以將遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要分為三種類(lèi)型,即:紫外、可見(jiàn)光、反射紅外遙感技術(shù);熱紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)。大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)作為遙感技術(shù)應(yīng)用中較為重要的內(nèi)容之一,在業(yè)務(wù)上與常規(guī)氣象要素的監(jiān)測(cè)不同。常規(guī)氣象要素遙感監(jiān)測(cè)主要是指測(cè)量大氣的垂直溫度剖面、大氣的垂直濕度剖面、降水量及頻度、云覆蓋率(云量和云層厚度) 和長(zhǎng)波輻射、風(fēng)(風(fēng)速和風(fēng)向)、地球輻射收支的測(cè)量等。而大氣環(huán)境遙感則是監(jiān)測(cè)大氣中的臭氧(O3)、CO2、SO2、甲烷(CH4)等痕量氣體成分以及氣溶膠、有害氣體等的三維分布。這些物理量通常不可能用遙感手段直接識(shí)別,但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜特征,如影響水汽分布的主要光譜波長(zhǎng)在017μm,O3在0155~0165μm 之間存在一個(gè)明顯的吸收帶,因此我們實(shí)際上可通過(guò)測(cè)量大氣散射、吸收及輻射的光譜特征值而從中識(shí)別出這些組分來(lái)。研究表明,在衛(wèi)星遙感中有兩個(gè)非常好的大氣窗可以用來(lái)探測(cè)這些組分,即位于可見(jiàn)光范圍內(nèi)的 0140~0175μm 的波段范圍和在近紅外和中紅外的0185μm、1106μm、1122μm、1160μm、2120μm 波段處。
三、遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
根據(jù)遙感技術(shù)的工作方式可以將其分為主動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)和被動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)兩品種型。
1、大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感監(jiān)測(cè)
星載或機(jī)載的微波雷達(dá)是當(dāng)前大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感的主要監(jiān)測(cè)技術(shù)。主動(dòng)式雷達(dá)是由發(fā)射機(jī)經(jīng)過(guò)天線在很短的時(shí)間內(nèi),將一束很窄的大功率電磁波脈沖向目的物發(fā)射,隨后再應(yīng)用同一天線對(duì)目的地物反射的回波信號(hào)停止承受后顯現(xiàn)的一種傳感器?;夭ㄐ盘?hào)的振幅、位相因物體的不同而不同,基于這一點(diǎn)就使其在承受處置后,目的地物的方向、間隔等數(shù)據(jù)能夠觀測(cè)出來(lái)。目前,多數(shù)國(guó)度都停止了空間雷達(dá)探測(cè)方案的制定。如:1993年美國(guó)NASA首先應(yīng)用機(jī)載的探測(cè)雷對(duì)大氣中氣溶膠的散布停止了監(jiān)測(cè);1994年Bourdon.A在希臘雅典應(yīng)用機(jī)載差分吸收雷達(dá)對(duì)雅典市上空的光化學(xué)霧停止了丈量,取得了一些大氣污染物如SO2、NO2、O3和氣溶膠等的空間散布數(shù)據(jù)。
2、大氣環(huán)境的被動(dòng)式空基遙感監(jiān)測(cè)
當(dāng)前大氣環(huán)境的被動(dòng)式地基遙感的主要監(jiān)測(cè)技術(shù)有:太陽(yáng)直接輻射的寬帶分光輻射遙感、微波輻射計(jì)遙感、多波段光度計(jì)遙感。所謂的太陽(yáng)直接輻射遙感是應(yīng)用日光在大氣中的衰減和散射,對(duì)大氣組分停止丈量,它是通過(guò)對(duì)可見(jiàn)光的丈量,來(lái)對(duì)氣溶膠的反演,應(yīng)用紫外線波段來(lái)對(duì)大氣臭氧、二氧化碳等丈量。由于在很寬的頻率范圍內(nèi)大氣分子的吸收輻射可產(chǎn)生特定的譜線,且不同分子及不同的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的譜線不同,微波輻射計(jì)就是經(jīng)過(guò)對(duì)這些不同的輻射頻率信號(hào)的承受,從而對(duì)大氣組分停止反演。應(yīng)用微波輻射計(jì)可將大氣臭氧和氯化物丈量出來(lái),其對(duì)大氣臭氧的丈量精度和地基陶普生光譜儀丈量精度差不多。多波段光度計(jì)遙感是一種以太陽(yáng)為光源的被動(dòng)式地基遙感手腕,大氣中氣體分子以及大氣氣溶膠粒子會(huì)散射和吸收自大氣上界入射到地氣系統(tǒng)的太陽(yáng)輻射,在空中所接納到的太陽(yáng)輻射,包含了大氣中氣溶膠信息,經(jīng)過(guò)接納到的輻射停止丈量,就可將氣溶膠的信息反演出來(lái)。從當(dāng)前情況看,最為精準(zhǔn)的辦法就是采用多波段光度計(jì)遙感來(lái)丈量氣溶膠光學(xué)厚度,多波段光度計(jì)遙感通常被用來(lái)對(duì)衛(wèi)星遙感的結(jié)果停止校驗(yàn),如應(yīng)用MODIS衛(wèi)星材料對(duì)北京地域的氣溶膠光學(xué)厚度停止了丈量,與此同時(shí)也與應(yīng)用空中光度計(jì)對(duì)北京地域的氣溶膠光學(xué)厚度停止的丈量結(jié)果停止了比擬。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以證明,兩種辦法的丈量結(jié)果即精度相當(dāng),這也闡明了應(yīng)用衛(wèi)星遙感對(duì)氣溶膠的監(jiān)測(cè),是一種地基遙感監(jiān)測(cè)較好的替代辦法。
四、遙感技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1、大氣環(huán)境遙感的定量化、集成化、系統(tǒng)化和全球化
地球觀測(cè)系統(tǒng)( EOS) 是劃時(shí)代的長(zhǎng)期發(fā)展的偉大工程,更是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,該工程對(duì)環(huán)境與氣候變遷、全球變化、可持續(xù)發(fā)展研究等有極其重要的意義。大氣遙感在EOS 中占有重要地位,而現(xiàn)有的大氣遙感尤其是大氣環(huán)境遙感的“定量化”和“系統(tǒng)化”水平遠(yuǎn)還不能滿(mǎn)足環(huán)境與氣候變遷要求,仍需要加強(qiáng)。
2、高光譜、高時(shí)間、高空間及多角度、多時(shí)相、多偏振等多種數(shù)據(jù)源的綜合應(yīng)用
從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的研究情況來(lái)看,他們?cè)谘芯恐袑?duì)于大氣環(huán)境遙感所用的數(shù)據(jù)源研究要求的并不高,不只是受陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)等單一數(shù)據(jù)源的限制,同時(shí)還需要高光譜分辨率、高空間分辨率或高時(shí)間分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源。
3、遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的不斷發(fā)展,其優(yōu)勢(shì)也逐漸被人們所認(rèn)可,將遙感監(jiān)測(cè)運(yùn)用于大氣中各種污染氣體監(jiān)測(cè)中,突顯其重要的使用價(jià)值,它能較為精確地提供在燃燒火焰里的激發(fā)態(tài)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)的詳細(xì)信息
對(duì)各種紅外源實(shí)行遠(yuǎn)距離的非接觸型遙測(cè);監(jiān)測(cè)速度快、精度高;對(duì)光譜輻射的能量分布實(shí)行絕對(duì)監(jiān)測(cè)??傊b感技術(shù)的發(fā)展以與普及,對(duì)于實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境提供了重要的知識(shí)幫助,從而有助于保護(hù)大氣環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐靜茹《遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究》[J],《資源節(jié)約與環(huán)保》2014年05期.
關(guān)鍵詞:環(huán)境;污染;遙感技術(shù)
引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境污染和生態(tài)破壞日益嚴(yán)重,突發(fā)性環(huán)境污染事故也時(shí)有發(fā)生。環(huán)境監(jiān)測(cè)作為環(huán)境管理和污染控制的主要手段之一,正發(fā)揮著不可替代的作用。遙感技術(shù)是獲取環(huán)境信息的有力手段,是實(shí)現(xiàn)這一目的的極有效的技術(shù)。運(yùn)用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)環(huán)境污染及生態(tài)環(huán)境狀況,正確評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量,尋求改善生態(tài)環(huán)境的途徑和措施,具有重要的意義。
1遙感技術(shù)概述
1.1基本概念
遙感技術(shù)是從衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器上收集地物目標(biāo)的電磁輻射信息,判認(rèn)地球環(huán)境和資源的技術(shù)。它是60年代在航空攝影和判讀的基礎(chǔ)上隨航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸形成的綜合性感測(cè)技術(shù)。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。航空航天遙感就是利用安裝在飛行器上的遙感器感測(cè)地物目標(biāo)的電磁輻射特征,并將特征記錄下來(lái),供識(shí)別和判斷。
1.2特點(diǎn)
遙感技術(shù)具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低、質(zhì)量高,便于進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì),還能發(fā)現(xiàn)用常規(guī)方法往往難以揭示的污染源及其擴(kuò)散的狀態(tài),因此遙感技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于監(jiān)測(cè)水污染、大氣污染等方面.其最重要的作用是不需要采樣而直接可以進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量,快速進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位、污染范圍的核定、大氣生態(tài)效應(yīng)、污染物在水體、大氣中的分布、擴(kuò)散等變化,從而獲得全面的綜合信息。
2環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)
遙感技術(shù)是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性,遠(yuǎn)距離不直接接觸物體而識(shí)別、測(cè)量并分析目標(biāo)物性質(zhì)的技術(shù),根據(jù)所利用的波段,遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要分為可見(jiàn)光、反射紅外遙感技術(shù)、熱紅外遙感技術(shù)、微波遙感技術(shù)三種類(lèi)型.當(dāng)前,遙感的應(yīng)用已深入到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、地理、地質(zhì)、海洋、水文、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地球資源勘探、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地管理和軍事偵察等諸多領(lǐng)域。
3環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
3.1水環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)
對(duì)水體的遙感監(jiān)測(cè)是以污染水與清潔水的反射光譜特征研究為基礎(chǔ)的,可以采用以水體光譜特性和水色為指標(biāo)的遙感技術(shù)。遙感監(jiān)測(cè)視野開(kāi)闊,對(duì)大范圍內(nèi)發(fā)生的水體擴(kuò)散過(guò)程容易通覽全貌觀察出污染物的排放源、擴(kuò)散方向、影響范圍及與清潔水混合稀釋的特點(diǎn).從而查明污染物的來(lái)龍去脈。
3.1.1泥沙污染及水體渾濁度分析
水體中泥沙含量增加使水反射率提高.隨著水中懸浮泥沙濃度的增加及懸粒徑增加,水體反射量逐漸增加,反射峰亦隨之向長(zhǎng)波方向移動(dòng),即紅移.又由于水體在0.93~1.13μm附近對(duì)紅外線吸收多,不適宜作懸浮泥沙濃度的判定波段.定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段應(yīng)在0.65~0.85μm之間。
3.1.2城市污水監(jiān)測(cè)
城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有大量有機(jī)物,它們分解時(shí)耗去大量氧氣,使污水發(fā)黑發(fā)臭,當(dāng)有機(jī)物嚴(yán)重污染時(shí)呈漆黑色,使水體的反射率顯著降低,在黑白像片上呈灰黑或黑調(diào)的條帶.使用紅外傳感器,能根據(jù)水中含有的染料、氫氧化合物、酸類(lèi)等物質(zhì)的紅外輻射光譜弄清楚水污染的狀況.水體污染狀況在彩紅外像片上有很好的顯示,不僅可以直接觀察到污染物運(yùn)移的情況,而且憑借水中泥沙懸浮物和浮游植物作為判讀指示物,可追蹤出污染源。
3.1.3廢水污染和水體熱污染調(diào)查
廢水由于水色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別,特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣。廢水污染一般用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè),有的根據(jù)溫度的差異也可用熱紅外方法測(cè)定.熱污染使用紅外傳感器,能根據(jù)熱效應(yīng)的差異有效地探測(cè)出熱污染排放源,熱紅外掃描圖像主要反映目標(biāo)的信息,無(wú)論白天、黑夜,在熱紅外像片上排熱水口的位置、排放熱水的分布范圍和擴(kuò)散狀態(tài)都十分明顯,水溫的差異在像片上也能識(shí)別出來(lái).利用光學(xué)技術(shù)或計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割,根據(jù)少量同步實(shí)測(cè)水溫,可正確地繪出水體的等溫線.因此熱紅外圖像能基本上反映熱污染區(qū)溫度的特征,達(dá)到定量解譯的目的。
3.2大氣污染遙感監(jiān)測(cè)
大氣遙感是利用遙感器監(jiān)測(cè)大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及變化。對(duì)于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜,可以通過(guò)測(cè)量大氣的吸收及輻射的光譜而從其結(jié)果中推算出來(lái)。
3.2.1有害氣體的監(jiān)測(cè)
人為或自然條件下產(chǎn)生的SO2、氟化物等對(duì)生物肌體有毒害的氣體,通常采用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行.植被受污染后對(duì)紅外線的反射能力下降,其顏色、紋理及動(dòng)態(tài)標(biāo)志都不同于正常的植被,如在彩紅外圖象上顏色發(fā)暗、樹(shù)木郁閉度下降、植被個(gè)體物候異常等,利用這些特點(diǎn)就可以間接分析污染情況.對(duì)于地面污染,例如農(nóng)田遭受污染之后,作物的生長(zhǎng)將起特殊變化,地下水的污染也會(huì)引起地面植被的變化,與正常生長(zhǎng)區(qū)的作物有不同的光譜表現(xiàn).多光譜成像儀能監(jiān)測(cè)這些變化,從而圈定地面污染分布范圍,進(jìn)一步對(duì)地面污染預(yù)防規(guī)劃。
3.2.2臭氧層監(jiān)測(cè)由于臭氧對(duì)0.3μm以下紫外區(qū)的電磁波吸收嚴(yán)重,因此可以用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層臭氧含量的變化.在2.74μm處有個(gè)吸收帶,可以用頻率為11083MHz的地面微波或用望遠(yuǎn)鏡來(lái)測(cè)定臭氧在大氣中的垂直分布.又由于大氣中臭氧含量高則溫度高,又可以用紅外波段來(lái)探測(cè)。
4發(fā)展趨勢(shì)
遙感影像獲取技術(shù)方面,隨著高性能新型傳感器的研制開(kāi)發(fā)水平的提高以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)。雷達(dá)遙感技術(shù)具有全天候全天時(shí)影像的獲取能力以及對(duì)一些地物的穿透能力,將得到更廣泛的應(yīng)用。以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)必將是當(dāng)前及今后遙感技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。
遙感信息模型的發(fā)展方面,遙感信息機(jī)理模型的發(fā)展和拓寬,特別是不確定性遙感信息模型與人工智能決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與綜合應(yīng)用也將是一個(gè)重要研究和應(yīng)用方向。將環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)(RS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(Geographic Information System,GPS)、專(zhuān)家系統(tǒng)(Expert System,ES)技術(shù)集成,利用環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng),可以大大提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的科學(xué)性,合理性及智能化程度,從而大擴(kuò)展環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用范圍,開(kāi)發(fā)集GPS、RS、GIS、ES于一體、適合環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的綜合多功能型的遙感信息技術(shù),也將是今后環(huán)境遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
5結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前,我國(guó)環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)依托我國(guó)的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)和對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)劃,同時(shí)充分利用國(guó)際上資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng),開(kāi)展廣泛的國(guó)際合作和交流,大力發(fā)展我國(guó)的環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù),并充分利用現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)和常規(guī)監(jiān)測(cè)方法,采用遙感技術(shù)與地面監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法,建立我國(guó)的環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
[1]李曉雪.基于遙感技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用分析[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2015(04)
隨著全球環(huán)境問(wèn)題日益突出,環(huán)境災(zāi)害與環(huán)境事故頻發(fā),衛(wèi)星遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理中得到大量應(yīng)用,在環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮的作用受到國(guó)際社會(huì)的高度重視。美國(guó)、日本及歐洲的一些國(guó)家近年來(lái)都在大力發(fā)展環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)。目前在軌運(yùn)行的和計(jì)劃發(fā)展的國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星傳感器提供數(shù)據(jù)的空間分辨率已從公里級(jí)發(fā)展到亞米級(jí),重復(fù)觀測(cè)頻率從月周期發(fā)展到幾小時(shí),光譜波段跨越了可見(jiàn)光、紅外到微波,光譜分辨率從多波段發(fā)展到超光譜,遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)正走向?qū)崟r(shí)化和精確化,衛(wèi)星遙感應(yīng)用正在向定量化和業(yè)務(wù)化快速發(fā)展[1]。當(dāng)前,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)十分繁重,特別是對(duì)基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)有著迫切需求。
1、遙感技術(shù)簡(jiǎn)介
遙感技術(shù)(remotesensing,簡(jiǎn)稱(chēng)rs)是在現(xiàn)代物理學(xué)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)方法和地球科學(xué)理論的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來(lái)的邊緣科學(xué),是一門(mén)先進(jìn)的、實(shí)用的探測(cè)技術(shù),目前正進(jìn)入一個(gè)能快速、及時(shí)提供多種對(duì)地觀測(cè)及測(cè)量數(shù)據(jù)的新階段。按遙感平臺(tái)的高度大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感,按所利用的電磁波的光譜段分類(lèi)可分為可見(jiàn)反射紅外遙感,熱紅外遙感、微波遙感3種類(lèi)型,按研究對(duì)象可分為資源遙感與環(huán)境遙感兩大類(lèi)。隨著熱紅外成像、機(jī)載多極化合成孔徑雷達(dá)和高分辨力表層穿透雷達(dá)和星載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)日益成熟,遙感波譜域從最早的可見(jiàn)光向近紅外、短波本文由收集整理紅外、熱紅外、微波方向發(fā)展。波譜域的擴(kuò)展將進(jìn)一步適應(yīng)各種物質(zhì)反射、輻射波譜的特征峰值波長(zhǎng)的寬域分布。高光譜遙感的發(fā)展,使得遙感波段寬度從早期的0.4μm(黑白攝影)、0.1μm多光譜掃描)到5nm(成像光譜儀),遙感器波段寬度窄化,針對(duì)性更強(qiáng),可突出特定地物反射峰值波長(zhǎng)的微小差異;同時(shí),成像光譜儀等的應(yīng)用,提高了地物光譜分辨力,有利于區(qū)別各類(lèi)物質(zhì)在不同波段的光譜響應(yīng)特性。
2、環(huán)境遙感基礎(chǔ)工作的應(yīng)用技術(shù)
水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方面,初步開(kāi)展了水環(huán)境可遙感指標(biāo)體系研究,對(duì)葉綠素a懸浮物有色可溶性有機(jī)物溶解性有機(jī)碳水面溫度透明度等監(jiān)測(cè)指標(biāo)的光譜特征和規(guī)律進(jìn)行了研究;初步開(kāi)展了環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星在水環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力分析研究;初步開(kāi)展了水環(huán)境指標(biāo)(如葉綠素a懸浮物水溫)遙感反演與信息提取的技術(shù)流程研究大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方面,初步開(kāi)展了大氣可遙感指標(biāo)體系研究,對(duì)氣溶膠懸浮顆粒物o3,so2,no2,co2,ch4等監(jiān)測(cè)指標(biāo)的光譜特征和規(guī)律進(jìn)行了研究;初步開(kāi)展了環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星在大氣環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力分析研究以及大氣環(huán)境指標(biāo)(如氣溶膠光學(xué)厚度)遙感反演與信息提取的技術(shù)流程研究[2]。
2.1 可見(jiàn)光、反射紅外遙感技術(shù)
用可見(jiàn)光和反射紅外遙感器進(jìn)行物體識(shí)別和分析的原理是基于每一物體的光譜反射率不同來(lái)獲得有關(guān)目標(biāo)物的信息。該類(lèi)技術(shù)可以監(jiān)測(cè)大氣污染、溫室效應(yīng)、水質(zhì)污染、固體廢棄物污染、熱污染等,是比較成熟的遙感技術(shù),目前國(guó)際上的商業(yè)和非商業(yè)衛(wèi)星遙感器多屬此類(lèi)。該類(lèi)遙感技術(shù)用于環(huán)境污染監(jiān)測(cè),目前主要是要提高傳感器多個(gè)譜段信息源的復(fù)合,發(fā)展圖像處理技術(shù)和信息提取方法,提高識(shí)別污染物的能力。重點(diǎn)發(fā)展其在大氣污染、溫室效應(yīng)、水質(zhì)污染、固體廢棄物污染、熱污染等監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。
2.2 熱紅外遙感技術(shù)
自然界中的所有物質(zhì),無(wú)論白天或夜間,都以一定波長(zhǎng)向外輻射能量。在熱紅外遙感中,所有被觀測(cè)的電磁波的輻射源都是目標(biāo)物。目前紅外探測(cè)器所使用的電磁波段,主要有3~5μm和8~14μm兩個(gè)波段,對(duì)地表常溫物體的探測(cè)通常使用8~14μm波段。熱紅外遙感主要探測(cè)目標(biāo)物的輻射特性(發(fā)射率和溫度),鑒別出物質(zhì)材料的類(lèi)型,評(píng)價(jià)出各種現(xiàn)象根據(jù)熱輻射特征。
2.3 高光譜遙感技術(shù)
高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展是人類(lèi)在對(duì)地觀測(cè)方面所取得的重大技術(shù)突破之一,是21世紀(jì)的遙感前沿技術(shù)。高光譜遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)高光譜分辨率和高空間分辨率,它將傳統(tǒng)的圖像維與光譜維信息融合為一體,在獲取地表空間圖像的同時(shí),得到每個(gè)地物的連續(xù)光譜信息,從而實(shí)現(xiàn)依據(jù)地物光譜特征的地物成份信息反演及地物識(shí)別,因此在環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)中發(fā)揮主要作用。
3、遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)中的應(yīng)用
我國(guó)的生態(tài)環(huán)境日益惡化,因此,如何在保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的前提下發(fā)展生產(chǎn)已經(jīng)提到了決策者們的議事日程上來(lái)。建立生態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。這樣的生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集生態(tài)環(huán)境信息管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、生態(tài)環(huán)境各要素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、時(shí)間和空間查詢(xún)分析等多功能為一體,可滿(mǎn)足實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、分時(shí)段監(jiān)測(cè)、查詢(xún)和分析的要求[3]。
目前,環(huán)境污染已成為一些國(guó)家的突出問(wèn)題,利用遙感技術(shù)可以快速、大面積監(jiān)測(cè)水污染、大氣污染和土地污染以及各種污染導(dǎo)致的破壞和影響。近些年來(lái),我國(guó)利用航空遙感進(jìn)行了多次環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用試驗(yàn),對(duì)沈陽(yáng)等多個(gè)城市的環(huán)境質(zhì)量和污染程度進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),包括城市熱島、煙霧擴(kuò)散、水源污染、綠色植物覆蓋指數(shù)以及交通量等的監(jiān)測(cè),都取得了重要成果。國(guó)家海洋局組織的在渤海灣海面油溢航空遙感實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)某國(guó)商船在大沽錨地違章排污事件,以及其它違章排污船20艘,并作了及時(shí)處理,在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。隨著遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,一門(mén)新的科學(xué)——環(huán)境遙感誕生了。
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù) 環(huán)境科學(xué) 應(yīng)用 3S一體化 發(fā)展趨勢(shì)
遙感是從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)上,如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機(jī)等,通過(guò)傳感器對(duì)地球表面的電磁波輻射信息進(jìn)行探測(cè),然后經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析,對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測(cè)與監(jiān)測(cè)的綜合性技術(shù)。遙感技術(shù)從遠(yuǎn)距離采用高空鳥(niǎo)瞰的形式進(jìn)行探測(cè),包括多點(diǎn)位、多譜段、多時(shí)段和多高度的遙感影像以及多次增強(qiáng)的遙感信息,能提供綜合系統(tǒng)性、瞬時(shí)或同步性的連續(xù)區(qū)域性同步信息,在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大優(yōu)越性。
20世紀(jì)90年代以來(lái),環(huán)境遙感技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣。從陸地的土地覆被變化,城市擴(kuò)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),土壤侵蝕與地面水污染負(fù)荷產(chǎn)生量估算,生物棲息地評(píng)價(jià)和保護(hù),工程選址以及防護(hù)林保護(hù)規(guī)劃和建設(shè)。到水域的海洋和海岸帶生態(tài)環(huán)境變遷分析,海面懸浮泥沙、葉綠素含量、黃色物質(zhì)、海上溢油、赤潮以及熱污染等的發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測(cè),珊瑚和紅樹(shù)林的現(xiàn)狀調(diào)查與變化監(jiān)測(cè),堤壩的規(guī)劃與水沙平衡分析,水下地形地遙調(diào)查以及水域初級(jí)生產(chǎn)率的估算。再到大氣環(huán)境遙感中的城市熱島效應(yīng)分析,大氣污染范圍識(shí)別與定量評(píng)價(jià),大氣氣溶膠污染特征參數(shù)化,全球水、氣和化學(xué)元素等的循環(huán)研究,全球環(huán)境變化以及重大自然災(zāi)害的評(píng)估等,幾乎覆蓋了整個(gè)地球系統(tǒng)。
一、遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
1.遙感技術(shù)在水污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用
(1)利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染
全球每年排入海洋的石油及其制品高達(dá)1000萬(wàn)噸,利用多光譜航片可對(duì)海面石油污染進(jìn)行半定量分析,將彩色航片同步拍照與近紅外片做的彩色密度分割圖相比較,更精密地判斷和解譯信息,參照?qǐng)D片畫(huà)出不同油膜厚度的大致分級(jí)圖。通過(guò)彩色密度分割圖像,特別是數(shù)字密度分割圖,可以更準(zhǔn)確地判斷油量的分布情況。通過(guò)彩色密度分割可把相差零點(diǎn)零幾厚度的海面油膜區(qū)分出層次來(lái),這有利于用航空遙感對(duì)海面油的擴(kuò)散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色,往外擴(kuò)散的油膜變薄,呈黃紫混在一起的顏色,再往外擴(kuò)散的油膜就更薄些呈紫色。通過(guò)對(duì)污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對(duì)比分析,確定油膜的漂移方向,計(jì)算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積。
(2)利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)水體富營(yíng)養(yǎng)化
浮游植物中的葉綠素對(duì)藍(lán)紫光和紅橙光有較強(qiáng)的吸收作用,當(dāng)水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化時(shí),我們就可以利用遙感技術(shù)推算出水體中的葉綠素分布情況。赤潮區(qū)的海水光譜特征是藻類(lèi)、泥沙和海水的復(fù)合光譜,另外有機(jī)或無(wú)機(jī)顆粒物也會(huì)吸收入射光,影響水體的透明度。
(3)通過(guò)遙感技術(shù)調(diào)查廢水污染和泥沙污染
廢水的顏色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別,特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣,可以用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大,水體反射量也會(huì)相應(yīng)增加,反射峰隨之紅移,定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段是0.65~0.85微米。
(4)應(yīng)用紅外掃描儀監(jiān)測(cè)水體熱污染
應(yīng)用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量,真實(shí)反映其溫度差異。在熱紅外圖像上,熱水溫度高,輻射能量多,呈淺色調(diào)。冷水和冰輻射能量少,呈深色調(diào)。熱排水口處通常呈白色羽流,利用光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割,根據(jù)少量的同步實(shí)測(cè)水溫,畫(huà)出水體等溫線。
(5)通過(guò)遙感技術(shù)分析水域的分布變化和水體沼澤化
水體總體反射率較低,選擇1.55~1.75微米波段的多時(shí)域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時(shí)域圖像上反映為水體面積縮小,從水體向邊緣有規(guī)律變化,顯示出不同程度的植被特征。
2.遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用
(1)臭氧層
臭氧層位于地球上空25~30千米的平流層中,對(duì)0.3米以下紫外區(qū)的電磁波有較大吸收,可用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層的變化。臭氧層在2.74毫米處也有一個(gè)吸收帶,可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計(jì)來(lái)測(cè)定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會(huì)吸收太陽(yáng)紫外線而升溫,可使用紅外波段來(lái)探測(cè),如用7.75~13.3微米熱紅外探測(cè)器測(cè)定臭氧層的溫度變化,參照濃度與溫度的相關(guān)關(guān)系,推算出臭氧濃度的水平分布。
(2)大氣氣溶膠
利用遙感圖像可分析大氣氣溶膠的分布和含量,工業(yè)煙霧、火災(zāi)濃煙和大規(guī)模沙塵暴在遙感圖像上都有清晰的圖像,可以直接圈定其大致范圍。利用周期性氣象衛(wèi)星圖可監(jiān)測(cè)沙塵運(yùn)動(dòng),估計(jì)其運(yùn)動(dòng)速度,及時(shí)預(yù)報(bào)沙塵暴。通過(guò)衛(wèi)星資料可及早發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi),把災(zāi)害損失降到最低。大比例圖片可用來(lái)調(diào)查城市煙囪的數(shù)量和分布,還可以通過(guò)煙囪陰影的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算其大致高度。應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)影像進(jìn)行微密度分割,建立煙霧濃度與影像灰度值的相關(guān)關(guān)系,可測(cè)出煙霧濃度的等值線圖。
(3)有害氣體
彩紅外相片可監(jiān)測(cè)有毒氣體對(duì)污染源周?chē)鷺?shù)木和農(nóng)作物的危害情況,通過(guò)植物對(duì)有害氣體的敏感性來(lái)推斷某地區(qū)大氣污染的程度和性質(zhì)。一般污染較輕的地區(qū),植被受污染的情況不宜被人察覺(jué),但其光譜反射率卻會(huì)明顯變化,在遙感影像上表現(xiàn)為灰度的差異。正常生長(zhǎng)的植物葉片能強(qiáng)烈反射紅外線,在彩紅外相片上色澤鮮紅明亮。受到污染的葉子,其葉綠素遭到破壞,對(duì)紅外線的反射能力下降,其彩紅外相片顏色發(fā)暗,如白蠟樹(shù)受污染后呈紫紅色,柳樹(shù)呈品紅色略帶藍(lán)灰色。
(4)氣候變化
美國(guó)、歐盟、日本和俄羅斯的地球同步軌道氣象衛(wèi)星組成的靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)晝夜不停地觀測(cè)地球的氣候變化,得到全球范圍內(nèi)的大氣參數(shù)、海洋參數(shù)、地表狀況、輻射收支和臭氧分布等信息,對(duì)全球變暖、臭氧層空洞以及厄爾尼諾現(xiàn)象的研究非常重要。 3.遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理中的應(yīng)用
彩紅外遙感影像可監(jiān)測(cè)固體廢棄物引起的生態(tài)環(huán)境變化,熱紅外遙感影像可調(diào)查工業(yè)廢水和廢氣的排放情況。城市道路寬的呈帶狀和環(huán)狀,窄的呈線狀,城市廣場(chǎng)一般以塊狀藍(lán)灰色與街道緊密相連于中心地帶。居民區(qū)呈灰色,高層樓房帶有寬長(zhǎng)影,平房呈密集排列的小長(zhǎng)方塊狀。水系呈淺藍(lán)色,綠地呈紅色。從遙感圖像上獲取這些信息,對(duì)優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)有很大幫助。另外城市里的高大建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射和其他熱輻射的吸收和釋放特性跟以土地和農(nóng)作物為主要下墊面的郊區(qū)有很大不同,利用熱紅外遙感對(duì)城市下墊面進(jìn)行分析就可以得出城市的熱島效應(yīng)。
4.應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)控生態(tài)環(huán)境
關(guān)鍵詞:遙感;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類(lèi)號(hào):TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2012)20-0034-02
應(yīng)用推動(dòng)了遙感的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域的拓展、應(yīng)用水平的提高、應(yīng)用效果的改進(jìn)效益的提高,也進(jìn)一步推動(dòng)了遙感科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展。目前遙感的應(yīng)用已從早期的環(huán)境遙感、資源遙感、軍事遙感、海上遙感、礦山遙感、遙感制圖等領(lǐng)域,拓展到了遙感考古、遙感巖石力學(xué)、生態(tài)遙感、遙感地球化學(xué)、公共衛(wèi)生遙感等眾多新的應(yīng)用領(lǐng)域。今后遙感的應(yīng)用還將在精度、效益、速度、可靠性等方面不斷改進(jìn)和提高,并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)更新,進(jìn)而推動(dòng)方法研究和理論創(chuàng)新,以及學(xué)科發(fā)展。20世紀(jì)的衛(wèi)星遙感應(yīng)用比較側(cè)重于自然、資源、無(wú)機(jī)環(huán)境和靜態(tài)觀測(cè)與識(shí)別,而21世紀(jì)衛(wèi)星遙感的應(yīng)用,必將更多的關(guān)注人文、生態(tài)環(huán)境以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)估,通過(guò)遙感手段的優(yōu)選、多平臺(tái)的組合乃至多源信息的融合,最終會(huì)集成一條快速的生產(chǎn)流水線。
1 遙感的應(yīng)用
1.1 遙感應(yīng)用技術(shù)流程
具體來(lái)講,整個(gè)過(guò)程可以分為問(wèn)題分析與遙感信息源選擇、遙感圖像處理與分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與模型建立、結(jié)果解釋表達(dá)與應(yīng)用四個(gè)階段。遙感應(yīng)用流程如圖1所示。
1.2 遙感的應(yīng)用
1.2.1 遙感在工程中的應(yīng)用實(shí)例
傳統(tǒng)的工程地質(zhì)調(diào)繪(地質(zhì)測(cè)繪)是依靠技術(shù)人員的野外作業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率不高,而且由于人的視野受到地形和植被的遮擋,許多地質(zhì)問(wèn)題不易觀察搞清。遙感圖像信息的豐富性,為工程地質(zhì)人員提供了最直觀調(diào)繪依據(jù),可以大大加快工作的速度。目前發(fā)生在全國(guó)已建成的高等級(jí)公路上的災(zāi)害或問(wèn)題大部分是不良地質(zhì)現(xiàn)象造成的。因此,應(yīng)用遙感技術(shù)解譯調(diào)查各種不良地質(zhì)現(xiàn)象,是提高勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量的必要環(huán)節(jié),實(shí)踐中很好的應(yīng)用效果為這一論斷提供了有力證據(jù)。
同時(shí),遙感技術(shù)在工程區(qū)域地質(zhì)條件評(píng)價(jià)、公路走廊帶選擇、路線方案比選、病害成因及其影響評(píng)價(jià)方面具有常規(guī)手段和傳統(tǒng)方法所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。
1.2.2 遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
①農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)。作物被蟲(chóng)害后,它的外部形態(tài)和內(nèi)部生理都將發(fā)生變化,不過(guò),不論哪種變化都將造成遙感圖像光譜值得變化,我們可以通過(guò)這一變化,將該植物的光譜反射曲線與光譜庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)光譜反射曲線進(jìn)行比較分析,進(jìn)而來(lái)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的健康情況。應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)植物病蟲(chóng)害,主要通過(guò)以下途徑:應(yīng)用遙感技術(shù)直接研究害蟲(chóng)及其寄主的活動(dòng)行為;應(yīng)用遙感手段監(jiān)測(cè)病蟲(chóng)害寄生地;應(yīng)用遙感手段監(jiān)測(cè)病蟲(chóng)害對(duì)植物造成的影響,跟蹤其演變情況分析災(zāi)情。
②監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)狀態(tài)。植物的生長(zhǎng)發(fā)育一般都具有周期性特點(diǎn),而這種周期性特點(diǎn)在植物體各個(gè)部分都很顯著,同時(shí)也勢(shì)必會(huì)造成單個(gè)植物或植物群物理光學(xué)特性的變化,也就是植物生長(zhǎng)各階段對(duì)電磁波反射和輻射的特性的不同。因?yàn)檫b感具有周期性獲取目標(biāo)電磁波譜信息的特點(diǎn),所以可以用它來(lái)監(jiān)測(cè)植物的生長(zhǎng)狀況。作物的監(jiān)測(cè)主要通過(guò)植被指數(shù)、地面溫度、土壤水分、植物素營(yíng)養(yǎng)氮等實(shí)現(xiàn)的。研究表明,應(yīng)用NDVI和葉面積指數(shù)(LAI)的相關(guān)性,考慮地面監(jiān)測(cè)與農(nóng)學(xué)模型,可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)作物的長(zhǎng)勢(shì)。
1.2.3 遙感在資源環(huán)境中的應(yīng)用
①遙感在資源中的應(yīng)用。資源的原始狀態(tài)、利用情況、變化趨勢(shì)等都與一定的地表狀態(tài)或地理過(guò)程密切聯(lián)系,而這一狀態(tài)與過(guò)程又具有明顯不同的光譜或時(shí)態(tài)特征,在遙感影像中有不同的影像特征,我們可以通過(guò)這一不同來(lái)分析資源狀況,這就是資源遙感的原理。遙感是資源探測(cè)和勘探的有力工具。應(yīng)用遙感圖像調(diào)查控礦構(gòu)造,從而為地質(zhì)物探提供靶區(qū);森林資源遙感可以快速調(diào)查森林蓄積量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)森林病蟲(chóng)害、森林火災(zāi)隱患等影響因素,加強(qiáng)森林資源管理水平;土地資源遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可以調(diào)查土地利用動(dòng)態(tài)變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)土地利用中存在的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)光譜特征的深層挖掘與地表參數(shù)反演,還可以發(fā)現(xiàn)土地?fù)p害和污染的信息,從而為更好的規(guī)劃、整治和利用土地提供支持;水資源遙感可以快速調(diào)查水資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),從而為更好的規(guī)劃水資源利用提供支持。
②遙感在環(huán)境中的應(yīng)用。環(huán)境遙感是指利用遙感技術(shù)探測(cè)和研究環(huán)境污染的空間分布、時(shí)間尺度、性質(zhì)、發(fā)展動(dòng)態(tài)、影響和危害程度,以便采取環(huán)境保護(hù)措施或制定生態(tài)環(huán)境規(guī)劃。其原理在于各種環(huán)境要素(包括大氣、水、固體廢棄物等)、環(huán)境污染物和環(huán)境過(guò)程都具有其特定的時(shí)間、空間和光譜特征,這些特征直接或間接的可在遙感影像上表達(dá)出來(lái),從而應(yīng)用遙感信息處理提取環(huán)境要素、監(jiān)測(cè)環(huán)境污染、評(píng)價(jià)環(huán)境格局、分析環(huán)境趨勢(shì)、預(yù)測(cè)環(huán)境發(fā)展、發(fā)現(xiàn)環(huán)境問(wèn)題、輔助環(huán)境保護(hù)。環(huán)境污染按應(yīng)用領(lǐng)域不同,可分為水環(huán)境遙感(水溫、水深、水域變化、水體富營(yíng)養(yǎng)化、石油污染、廢水污染等)、大氣環(huán)境遙感(大氣溫度和濕度、水汽、大氣成分、云際風(fēng)、大氣降水監(jiān)測(cè)、云遙感等)、生態(tài)環(huán)境遙感(土地利用、土地覆蓋變化、植被、土壤侵蝕、荒漠化、城市交通、城市住房、城市人口遙感、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)等)、災(zāi)害遙感(水災(zāi)、干旱、臺(tái)風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流天氣、雪災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)以及農(nóng)作物、果樹(shù)病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)等)四大類(lèi)。
1.2.4 遙感在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用
遙感在煤礦區(qū)的應(yīng)用主要在如下幾個(gè)方面:礦區(qū)地面塌陷監(jiān)測(cè)與變形分析;煤礦區(qū)土壤污染監(jiān)測(cè)與分析;煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè);煤炭資源勘探;礦區(qū)地形和專(zhuān)題制圖;礦區(qū)演變監(jiān)測(cè);礦區(qū)綜合信息采集。
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