遙感技術(shù)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用.doc

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1、遙感技術(shù)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用大氣遙感是利用傳感器對大氣結(jié)構(gòu),狀態(tài)及變化進(jìn)行監(jiān)測。大氣傳感器可以監(jiān)測大氣中的O3、CO2、SO2、CH4及氣溶膠、有害氣體的三維分布。這些物理量通常不可能用遙感手段直接識別。大氣監(jiān)測主要利用的是衛(wèi)星遙感和航空遙感平臺，主要利用的數(shù)據(jù)包括遙感集市高分?jǐn)?shù)據(jù)GF-1、ZY-3數(shù)據(jù)、美國Landsat-MSS、TM數(shù)據(jù)，法國SPOT-HRV數(shù)據(jù)以及各種航空遙感數(shù)據(jù)。由于水汽、CO2、O3、CH4等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜,可以通過測量大氣的散射、吸收及輻射的光

2、譜而從中識別出來。應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測的電磁波譜主要是近紫外線到紅外線范圍(0.4～25μm),以及微波范圍(10～200GHZ)。按照所利用電磁波輻射源的不同,可將大氣遙感技術(shù)分為被動式遙感技術(shù)和主動式遙感技術(shù)。根據(jù)遙感平臺的不同,大氣環(huán)境遙感監(jiān)測又可分為空基遙感和地基遙感。1.1大氣氣溶膠監(jiān)測氣溶膠是指懸浮在大氣中的各種液態(tài)或固態(tài)微粒。氣溶膠粒子的來源很復(fù)雜,地球表面的巖石和土壤風(fēng)化,海洋表面由于風(fēng)浪的作用使海水泡沫飛濺而形成的海鹽粒子,植物花粉、孢子,人類燃燒活動和自然火災(zāi)(包括火山爆發(fā),森林及農(nóng)

3、田火災(zāi))以及工廠排放的氣體或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的液態(tài)或固態(tài)粒子等,構(gòu)成了來源廣泛而又復(fù)雜的大氣氣溶膠體系。氣溶膠本身是污染物,同時又是許多有毒、有害物質(zhì)的攜帶者,它的分布在一定程度上反映了大氣污染的狀況。在對氣溶膠的遙感監(jiān)測方面,高分辨率的衛(wèi)星遙感不但提供了監(jiān)測大氣氣溶膠的可能性.1.2有害氣體監(jiān)測有害氣體通常指人為或自然條件下產(chǎn)生的二氧化硫、氟化物、光化學(xué)煙霧等對生物有機(jī)體有毒害的氣體。利用相關(guān)光譜技術(shù)可對大氣中NO、NO2、SO2濃度進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測這3種污染物組分的實際工作波長范圍分別是:NO為1

4、95～230nm,NO2為420～450nm,SO2為250～310nm。NOX、CO、CO2、SO2、O3等污染物及其濃度也可用紅外激光2熒光遙感器監(jiān)測,其監(jiān)測頻率在可見光至紫外光區(qū)域,根據(jù)熒光波長和強(qiáng)度可分別作定性和定量監(jiān)測。1.3城市熱島監(jiān)測它是一種城市熱島遙感NOAA/AVHRR的熱AVHRR數(shù)據(jù)的地面空間(1.1km),利用NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)只,無法對城市內(nèi)部微觀的熱環(huán)境進(jìn)行有效的觀測。LandsatTM數(shù)據(jù)的熱紅外波段(10.4～12.5μm)具有較高的空間分辨率(120m),能夠更

5、好地用于城市熱島研究。目前對城市熱島的監(jiān)測主要有基于溫度的熱島監(jiān)測方法和基于植被指數(shù)的熱島監(jiān)測方法。基于溫度的熱島監(jiān)測方法是最常用,也是最直接的方法,根據(jù)處理溫度手段的不同,又可分為基于亮度溫度的檢測方法和基于地表溫度的檢測方法。