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1、遥感技术应用遥感技术的应用、根本概念:定义：遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进 行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥 感技术。人造地球卫星发射成功，大大推动了遥 感技术的开展。现代遥感技术主耍包括信息的获 取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的 全套系统称为遥感系统，其核心组成局部是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多，主要有照相 机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成像光谱仪、 微波辐射计、合成孔径雷达等。 传输设备用于将 遥感信息从远距离平台 如卫星传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、 图像判读仪和数字图像处理机等。根本原理 : 任何物体都具有
2、光谱特性，具体 地说，它们都具有不同的吸收、 反射、辐射光谱 的 性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不 同， 同一物体对不同光谱的反映也有明显差异。 即使 是同一物体， 在不同的时间和地点， 由于太 阳 光照射角度不同， 它们反射和吸收的光谱也各 不 相同。 遥感技术就是根据这些原理， 对物体作 出 判断。 遥感技术通常是使用绿光、 红光和红外 光 三种光谱波段进行探测。 绿光段一般用来探测 地 下水、岩石和土壤的特性； 红光段探测植物生 长、 变化及水污染等；红外段探测土地、矿产及 资源。 此外，还有微波段，用来探测气象云层及 海底鱼 群的游弋。二、遥感技术的应用：1. 在环境监测中的应用
3、；1在海洋环境中的应用： 海洋的陆地环 境 和大气的物理化学和生物学影响， 是不可无视 的， 从全球范围来讲， 海洋起到一个很好的缓冲 作 用，能够对大自然的自然温度变化， 起到很好 的 缓和作用， 进而缓解极端气候变化。 从区域尺 度 方面来说，沿海区域海洋是洪水泛滥的潜在因 素， 对当地气候有着非常重要的影响， 应当不断 加 强通过卫星遥感技术， 来对航海环境风险进行 检 测。伴随着海洋卫星的问世， 海洋监测进入新 阶 段。目前，太空对海洋的主要观测，主要针对 的 是外表温度、粗糙度、坡度以及海水颜色，通 过 对海洋外表温度的遥感监测数据， 能够对全球 海 洋的变化进行观测， 通过对海洋外
4、表温度及高 度 的绘制工作，能够实现对海洋近况及海面风力 程 度的了解，将大气尺度和海洋尺度之间的关系 予 以建立。 能够提供天气数据， 有利于对海洋从 数 小时到连续数周重复探测功能的实现， 能够对 大 面积时间同步观测， 探测范围较广， 对于普通 探 测较难到达的区域数据，通过遥感就能实现。 但 是海洋特殊性比较突出， 加上遥感探测技术的 局 限性， 遥感观测数据会存在一定误差， 遥感数 据 的取得，应当以具体测量技术数据的校准和修 正 工作为根底。2在大气环境中的应用： 气溶胶属于比 较 稳定的悬浮体系，主要是有液体或固体微粒， 平 均分散在气体中而形成的。 关于气溶胶粒子的 来 源方面
5、， 是一个比较复杂问题， 其来源比较广 泛 并且纷繁复杂， 可以是通过地球外表岩石和土 壤 风化作用， 也可以通过风浪作用， 使海水泡沫 进 行飞溅，进而在海洋外表形成海盐粒子、 孢子、 植物花粉， 关于液态或固体粒子的产生方面， 主 要是通过人类燃烧活动和自然火灾， 或者是通过 工厂排放的气体或发生的化学反响而产生等等 20 世纪七十年代中期，在国际上，开始通过卫 星 遥感资料， 来研究反演大气气溶胶。 通过激光 雷 达遥感技术的应用，为更高时间和空间分辨 率， 对地球大气参数变化和特性的研究工作， 提 供 了更大的可能性，伴随着研究工作的深入开 展， 不同类型的地面根底雷达系统， 能够实现
6、对 地 球大气层的持续探入， 将激光雷达和其他遥感 技 术结合起来，能够对臭氧和颗粒物质的特性进 行 测量，这些特性包括许多方面，比方日变化、 光 学深度、空间分布、空间分层等等。在对区域 和 全球尺度上地球大气层中气溶胶垂直可变性 观测 方面，已经或即将被运用空运和空间的激光 雷达 系统。 3在水环境监测领域中的应用： 在环境 问 题的调查和监测方面， 高光谱遥感具有非常显 著 的作用， 能够通过特有的高光谱分辨率， 有效 识 别水体污染的浓度， 比方，在监测海洋赤潮时， 传统的是采用遥感技术来开展监测工作， 但遥感 器性能具有一定的局限性， 无法开展定量分析工 作，导致不能完成对赤潮的准确
7、检测， 对赤潮的 进一步分类研究更无从说起。 然而，对于高光谱 遥感数据来说， 其具有较高的分辨率和较强的波 谱连续性，使赤潮的准确检测和分类识别成为可 能。关于内陆水环境遥感研究工作方面， 一些学 者以靖边县城的芦河为例， 对不同泥土含量和水 体光谱反射率的关系进行了定量研究， 对高光谱 遥感探测水污染程度的可行性方面， 做出了深入 研究。澳大利亚的相关科研机构，曾经利用 Mokoan 湖地区的 CAS 高光谱数据，通过地面取 样和实验室分析工作的结合， 利用特定模型， 对 浑浊水体中低浓度藻类空间分布进行探测并绘 制， 对海藻的种类进行识别，对颗粒、海藻和色 素的 浓度进行相关的工作，并且
8、在这三个方面， 都取 得了良好的效果。 除此之外，通过遥感数据， 来 对水体吸收和散射系数，开展相关反演工作， 以 此来完成对水体污染状况判别。2. 在地质灾害中的应用：1突发地质灾害中的应用： 遥感技术已 经 在滑坡等突发地质灾害领域得到了广泛 的应用， 主要用于滑坡的区域调查以及动态 监测两个方面。 对于滑坡的调查研究主要数据为 陆地卫星影像， 主要的方法是目视解释， 前不久 日本编制了 1:5 万全国滑坡分布图， 我国在青藏 铁路沿线也利 用遥感图像划分了泥石流的危险 区域。我国是一 个地质灾害频繁发生的国家， 地 质灾害发生地 域较广、频率较高、种类较多，而 且损失较大。 对于地质灾害
9、严重危险的地区进行 监测，可以预 防大型地质灾害事故的发生， 遥感 技术在这一 过程中发挥重要作用。泥石流是一种广泛分布的自然灾害， 泥石流 发育原因比较多， 在不同地区特点不同。 主要 有 两类，一类是物质因素，一个是动力因素。我 们 可以直接利用卫星遥感图像对于植被的覆盖程 度、岩石的裸露程度以及岩石的构造发育程度等 等进行图像解释， 我们可以采取卫星遥感图像判 断泥石流的隐患区， 然后再结合其他科学技术建 立泥石流隐患区的遥感图像特征， 最后对于特征 进行综合考量， 判断这一流域是否存在泥石流隐 患。2土地荒漠化中的应用： 我国现有荒漠 化 土地约为 260 万平方公里，土地荒漠化每年造
10、 成 的损失大约为 500 亿元，每年荒漠化的面积仍 旧 以 2500 平方公里的速度在进行扩散，因此对 于 土地荒漠化进行监测和防治， 已经成为当前紧 迫 的任务。在 2021 年对于粤北山区进行石漠化 的 调查过程中，技术人员广泛采用了遥感技术。 通 过植被的覆盖情况以及生长情况的差异， 我们 将 粤北地区的石漠化分为重度石漠化、 中度石漠 化 以及轻度石漠化三个等级， 利用卫星图像数据 进 行遥感解释，测算出整个地区石漠化的面积， 可 以判断出石漠化地质灾害的发育特征以及变 化情 况，为下一步石漠化地质灾害的防治工作提 供可 靠的数据支持与技术保障。 卫星遥感技术具 有 监测信息量大、
11、监测范围广泛以及精度较高的 特 点，所以可以利用他的时效性和动态性对于土 地 荒漠化进行动态监测和预报， 这种优势是传统 的 监测方法难以企及的。 总的来说我们可以利用 对 于遥感技术图像的解释， 获得被调查区域的重 要 地质灾害信息， 及时获取和解读， 为调查地区 的 地质灾害的防治提供可靠的数据， 从而确定人 类 活动对于调查区域的影响， 也有助于野外地质 灾 害调查的指导以及灾害调查工作。3在地质灾害治理中的应用： 地质灾害 是 一种不良的倾向， 因此无论是滑坡泥石流等个 体 灾害， 还是它们所组合成的群体灾害， 在卫星 遥 感图像上所表现出的形态以及色调等等与周 围的 自然环境均有明显
12、差异。 因此我们可以对于 滑 坡泥石流等自然灾害的规模以及特点都能够 在卫 星遥感显示出的特性。 通过卫星遥感图像进 行 解释，我们可以判定调查区域内发生的地质灾 害 点以及地质灾害的隐患地点， 充分掌握其分布 和 形成特征以及危害的程度。经过数十年的推 广， 遥感技术在地质灾害的调查中已经从实验阶 段走 向广泛应用的阶段。 特别是在地质灾害区域 大 型工程的建设以及自然灾害的防治中发挥重 要的 作用，有广阔的应用前景。当前航天技术、 雷达 技术以及全球定位技术可以进行综合运用 在地质 灾害的监测和治理中， 在未来的卫星遥感 技术 中必然发挥重要的作用。 我们可以通过对于 调 查区域进行实时的
13、遥感预测， 到达对于地质灾 害 实时监控的目的， 也可以通过调查区域地质灾 害 前后的遥感图像进行比照， 判断其治理成果是 否 到达预想的目标， 评价治理成效， 这也为防灾 减灾的方案制定提供可靠的数据支持。3. 遥感技术在国内城市环境监测中的应用 :1城市水体遥感 : 城市水环境的监测主 要 基于污染水体的光谱效应。 由于水体污染物种 类、 浓度不同 , 使水体颜色、密度、透明度和温 度等 产生差异 , 导致水体反射波谱能量的变化 , 在遥 感图像上反映为色调、灰阶、形态、纹理等 特征 的差异。根据影像信息 , 一般可以识别污染 源、 污染范围、面积和浓度。城市的水污染主要 是由 于工业、生
14、活废水排入城市周围的水体 , 使 水质 发生变化。因此 , 对城市废水污染可用多光 谱合 成图像进行监测。 污水除了在色调上与纯洁 水 存在较大差异外 , 其排放点、扩散方式、稀释 混 合等特征也是重要的识别标志 , 故结合 GIS 中 的 城市根本图件还可对城市废水的扩散进行分 析 , 为动态水体污染的遥感监测提供了可行的 措施。 而综合利用 RS、GPS 及常规监测手段 , 以 GIS 为 信息平台 , 那么可实现对城市水域分布变化 和水体 沼泽化、 水体富营养化、 泥沙污染等进行 监测。2城市大气遥感 : 主要包括两方面 :a. 城 市大气污染监测。 依据航空遥感监测资料所编绘 的各类大
15、气污染源的分布图 , 显示了建成区工厂 烟囱和高能耗的分布 , 而老建成区中的商业区、 人口密集区和交通拥堵分布采用航空多光谱技 术, 根据同一地物的不同光谱特性 ,进行计算机 处理 , 可监测大气污染的主要污染物、颗粒大小 及空间 区域的分布 , 从而对城市内不同类别的大 气污染 做不同处理。 b. 大气污染物扩散规律的研 究。 遥感可观测到大气中气溶胶类型及其含量、 分布 与大气微量气体的铅垂分布。 根据对热红外 扫 描图像的分析研究 , 可提出城市地面辐射温度 和 城市热岛现象形成的关系。3城市热岛效应遥感监测 :“城市热岛效 应是指城市气温高于外围郊区 , 因此而出现的 岛状高温现象
16、, 即所谓的 “热岛效应。在城市 热 岛效应研究方面 , 热红外遥感技术具有无可比 拟 的优势。利用热红外遥感 , 对城市下垫面的热 辐 射进行白天和夜间扫描 , 在热红外图像上 , 温 度 高的地区色调为浅色 , 温度低的地区那么为深色 , 通过影像判读分析调查 , 可以查明城市热源、热 场的位置和范围 , 并对热岛的时空分布、热岛强 度和地表温度分布等进行测定和分析。、遥感技术的展望：遥感技术随着 “数字地球 的提出和计算 机 技术的迅速开展 , 在军事、民用领域发挥着越 来 越重要的作用 , 遥感技术对我国国民经济的发 展 也发挥着积极作用。 遥感卫星经过几十年的 开展 和应用 , 尤其是近几年的突飞猛进的开展 , 已经 为其未来朝着商业化方向迈进奠定了稳固的 基 础包括可靠的技术根底以及广阔的应用 根底。只要国家在政策方面给予大力支持 , 使商 业化开展在经营理念的指引下保证正确的方向 , 加上科技工作人员的勤奋努力使技术不断创新 和 遥感应用产品开发经销商有效的市场运作 , 以 及 广阔遥感用户的热情捧场四个方面的共同努 力, 那么就能极大的促进遥感卫星的市场化、商 业化 和产业化的开展。 相信今后遥感卫星商业化 的 步伐会加快 , 能够早日进入产业开展新时代。