遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用.doc

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1、遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用——以生態(tài)遙感調(diào)查為例摘　要:環(huán)境遙感是衛(wèi)星遙感技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，隨著環(huán)境問題的日益加重和國際化趨勢(shì)的日益明顯，衛(wèi)星遙感技術(shù)在城市環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中應(yīng)用的必要性和迫切性也越來越廣泛地被世界各國所認(rèn)識(shí)，應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境時(shí)空動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。本文論述了在遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下，利用GIS技術(shù)對(duì)遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行解譯與分析,分析解譯衛(wèi)星圖像，同時(shí)結(jié)合實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行空間分析，并完成初步制圖分析。關(guān)鍵詞：遙感，地理信息系統(tǒng)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)

2、量引言近年來由于世界上任何一個(gè)掌握和利用衛(wèi)星遙感技術(shù)的國家都無一例外地把城市環(huán)境遙感作為其研究和應(yīng)用的重點(diǎn)來對(duì)待。促進(jìn)了城市環(huán)境遙感技術(shù)的日趨成熟，而且也促進(jìn)了衛(wèi)星遙感環(huán)境應(yīng)用理論與方法研究的不斷深化。國內(nèi)外大量實(shí)踐表明，遙感技術(shù)是獲取環(huán)境信息的強(qiáng)有力手段，利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)大范圍的環(huán)境變化不僅省時(shí)、省力，而且具有其它手段不可替代的優(yōu)越性。所以研究衛(wèi)星遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用具有非常重要的意義。3s技術(shù)包括GIS(地理信息系統(tǒng))、RS(J置感技術(shù))和GPS(全球定位系統(tǒng))，是近年來迅速發(fā)展起來的在城市規(guī)劃、建設(shè)領(lǐng)域中應(yīng)

3、用廣泛的綜合性技術(shù)。在環(huán)境研究領(lǐng)域，它與傳統(tǒng)環(huán)境研究方法的應(yīng)用結(jié)合，主要體現(xiàn)在以GIS為演示平臺(tái)，以GPS為定位手段，以RS為高精度圖像采集和數(shù)據(jù)分析手段，以環(huán)境監(jiān)測(cè)為校正和檢驗(yàn)手段，將宏觀和微觀有效結(jié)合，全面、準(zhǔn)確、直觀的對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分析和研究。目前，國內(nèi)外輿論一致的看法是，3s技術(shù)快速、宏觀、動(dòng)態(tài)的顯著特點(diǎn)使其必將成為21世紀(jì)進(jìn)行城市生態(tài)監(jiān)測(cè)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量研究的重要技術(shù)手段，因此各國均正在致力于將3s技術(shù)利用于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量控制領(lǐng)域的研究。在歐美發(fā)達(dá)國家，GIS和GPS技術(shù)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量研究領(lǐng)域的結(jié)合已非常廣泛；在

4、我國，國家環(huán)保總局在沙塵暴研究方面就是利用了GIS和GPS技術(shù)，并取得了一定成果。從歐美國家一些權(quán)威環(huán)境研究機(jī)構(gòu)的情況來看，利用RS(遙感技術(shù))進(jìn)行生態(tài)環(huán)境控制研究已成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。研究工作概況與進(jìn)展利用遙感技術(shù)進(jìn)行石家莊市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查的工作始于2002年，工作從大區(qū)域、大生態(tài)、大環(huán)境人手，充分利用環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和IKONOS衛(wèi)星數(shù)據(jù)、SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)、ETM(+)衛(wèi)星數(shù)據(jù)等多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源，根據(jù)各區(qū)域性質(zhì)的不同，用lm分辨率的IKONOS數(shù)據(jù)可以有效識(shí)別主城區(qū)內(nèi)的各類地物以及SPOT數(shù)據(jù)，輔以ETM圖像可

5、對(duì)土地利用和交通狀況等進(jìn)行識(shí)別研究。利用EARDAS和ARC／INFO軟件，結(jié)合實(shí)地驗(yàn)證，抽樣調(diào)查，對(duì)遙感調(diào)查和常規(guī)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理和分析。精確掌握生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，全面掌握區(qū)域生態(tài)環(huán)境各類主要因子(綠地、水面、硬地等)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)各因子的區(qū)域分布、覆蓋面積、源場數(shù)量等，實(shí)現(xiàn)宏觀和微觀的有效結(jié)合。遙感生態(tài)調(diào)查主要有土地覆蓋監(jiān)測(cè)土地覆蓋是人地相互作用過程的最終體現(xiàn)，也是地球表層系統(tǒng)最明顯的景觀標(biāo)志，土地覆蓋變化又會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境的改變。遙感技術(shù)因其能提供動(dòng)態(tài)、豐富和廉價(jià)的數(shù)據(jù)源已成為獲取土地覆蓋信息最為行之有效的手段。

6、l森林覆蓋監(jiān)測(cè)森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是人類賴以生存的基礎(chǔ)資源。傳統(tǒng)五年一次的一類調(diào)查和十年一次的二類調(diào)查存在更新周期長、歷經(jīng)時(shí)間長、樣地易被特殊對(duì)待、數(shù)據(jù)可比性差等缺陷，難以科學(xué)、準(zhǔn)確評(píng)估森林資源和生態(tài)狀況變化。草地覆蓋監(jiān)測(cè)草地是僅次于森林資源的陸地植物資源。遙感技術(shù)在草地資源調(diào)查、分類和制圖中得到應(yīng)用，大大地提高了草地資源調(diào)查與制圖的精度，促使草地分類由定性逐漸走向定量化，可以完成草地退化監(jiān)測(cè)與評(píng)估，節(jié)省了人力、物力和財(cái)力。l濕地資源監(jiān)測(cè)濕地是地球上水陸相互作用形成的獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，是自然界最富生態(tài)多樣性的景觀和

7、人類最重要的生存環(huán)境之一。生態(tài)遙感調(diào)查一.確定調(diào)查區(qū)域二.數(shù)據(jù)選取及處理IKONOS衛(wèi)星影像IKONOS衛(wèi)星上帶有多光譜攝影傳感器，光譜波段為：藍(lán)0．45—0．52lam；綠0．52—0．60um；紅0．63—0．69lam(以上為可見光波段)；近紅外O．76．0．90taIn和全色O．45—0．90t．tm。用姿態(tài)控制器精確指控多光譜攝影傳感器對(duì)地球資源進(jìn)行攝影。影像的地面覆蓋寬度為llkm，地面分辨率70cm(可見光)一lm(近紅IKONOS衛(wèi)星影像的初始產(chǎn)品為：標(biāo)準(zhǔn)幾何校正的全色融合圖像。依據(jù)測(cè)繪數(shù)據(jù)對(duì)初始圖像進(jìn)

8、行了精校正、鑲嵌和數(shù)據(jù)融合，得到lm全色，4m藍(lán)、綠、紅、近紅外通道融合數(shù)據(jù)，分辨率為lm的假彩色合成影像即本研究的數(shù)據(jù)源。2SPOT衛(wèi)星影像SPOT-4衛(wèi)星上攜帶兩個(gè)HRVIR(HighResolutionVisibleInfrared)光學(xué)成像傳感器，主要參數(shù)如下：多光譜Ⅺ傳感器，B1(波段1，下同)，0．50．0．59lam