遙感在氣象中的應用

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1、遙感在氣象中的應用與傳統(tǒng)溫、壓、濕、風等常規(guī)觀測手段不同，遙感不僅是一項涉及觀測的技術，更是一門涉及綜合性探測的科學。遙感中的科學與技術交織在一起，遙感科學是遙感技術發(fā)展的先導，遙感技術反過來又促進遙感科學的深入。遙感借助輻射測量技術，通過科學算法反演出能夠準確反映大氣、陸地和海洋狀態(tài)的各種物理和生態(tài)參量，科學與技術的獨特結合方式為遙感學科的發(fā)展提供了強大的可持續(xù)發(fā)展生命力。國際及我國衛(wèi)星遙感應用?自1960年第一顆氣象衛(wèi)星升空以來，氣象衛(wèi)星無論是在科學上還是在技術上都有了很大的發(fā)展，衛(wèi)星軌道從低軌道（極地軌道）發(fā)展到高軌道（靜止軌道），衛(wèi)星探測器從可將光、紅外發(fā)展到紫外、微波，衛(wèi)星擁有

2、國包括美國、歐洲、日本、中國、俄羅斯、印度等國家，韓國也在著手落實自己的衛(wèi)星發(fā)展計劃。隨著氣象衛(wèi)星探測技術的發(fā)展和科學研究的深入，遙感集市在應用上取得了輝煌的成就。我國氣象衛(wèi)星遙感應用經(jīng)歷了從單純接收國外衛(wèi)星資料、學習國外衛(wèi)星遙感技術到建立我國自己的氣象衛(wèi)星觀測體系的發(fā)展過程。從1970年啟動氣象衛(wèi)星發(fā)展計劃開始到現(xiàn)在，我們獨立自主地建設了極軌和靜止氣象衛(wèi)星對地觀測系統(tǒng)。成為繼美國、俄羅斯之后、同時擁有極軌和靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測能力的國家。不僅如此，我們的風云一號C星和D星還具有全球觀測能力，可以在24小時內(nèi)獲取全球陸地和海洋遙感數(shù)據(jù)。?衛(wèi)星工程建設為衛(wèi)星應用奠定了堅實的基礎，國民經(jīng)濟的

3、需求又促進了遙感應用服務的快速發(fā)展。從二十世紀七十年代以來，氣象衛(wèi)星遙感資料在我國氣象、海洋、水文、航空、航海、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)、環(huán)境保護、石油、軍事等領域發(fā)揮了重要作用。遙感的氣象應用分類天氣氣候氣溫、降水衛(wèi)星可見光云圖可以監(jiān)測熱帶氣旋以及云團的移動趨勢，一般白色表示太陽光反射強，灰黑的地方表示反射較弱。一般陸地表現(xiàn)為灰色，海洋表現(xiàn)為黑色，而冰雪和深厚云系覆蓋的地區(qū)一般呈白色。用紅外探測器可以計算各地晴空大氣溫度和濕度的鉛直分布。微波輻射儀，可以探測云上和云下的大氣溫度和濕度的分布，以及云中含水總量和雨強的分布。l霧遙感對大霧監(jiān)測也非常有效，通過衛(wèi)星遙感，實時監(jiān)測各地霧情的變化，

4、便于發(fā)出天氣預警和作出決策。利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測大霧具有及時、宏觀的明顯優(yōu)勢。圖像紋理信息反映了圖像的灰度性質(zhì)及其空間關系。通過對霧的成因、輻射特性、霧遙感基本原理的闡述，結合中國FY-1D美/國NOAA系列極軌衛(wèi)星資料通道特點，分析霧的圖像紋理信息，并依據(jù)霧在可見光波段和中紅外波段與云類不同的光譜特性，選用不同的光譜通道進行大霧監(jiān)測。l氣候變化?利用遙感技術可以對氣候變化因子進行有效監(jiān)測，可以對大范圍區(qū)域進行氣候的異常監(jiān)測，熱紅外遙感可以利用熱紅外探測器收集、記錄地物輻射的熱紅外輻射信息，并利用這種熱紅外信息來識別地物和反演地表參數(shù)（如溫度、發(fā)射率、濕度、熱慣量等），包括季節(jié)到年際氣候預測

5、--提高瞬時短期氣候異常變化的時間和空間預報準確性；長期氣候變化--決定長期氣候變化及其趨勢的機理和因素以及人類活動的影響研究大氣監(jiān)測l氣溶膠氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系。遙感可以對氣溶膠監(jiān)測從而對氣候做分析，監(jiān)測氣溶膠的厚度、濃度、成分、屬性等信息。氣溶膠粒子能夠從兩方面影響天氣和氣候。一方面可以將太陽光反射到太空中，從而冷卻大氣，并會使大氣的能見度變壞另一方面卻能通過微粒散射、漫射和吸收一部分太陽輻射，減少地面長波輻射的外逸，使大氣升溫。災害監(jiān)測l海冰我國的渤海和黃海北部每年冬季都會發(fā)生結冰，結冰程度直接影響海上油氣資源的開發(fā)、交通運輸、港口海岸工程作業(yè)等。利用可見光和紅

6、外通道資料，結合海冰的光譜特征，可以進行冰水識別和海冰信息提取，獲取海冰分布范圍、面積、冰型、密集度、外緣線等信息。地球兩極有將近3000萬平方公里的面積被海冰覆蓋，極低海冰監(jiān)測隊極低海域的航道設計和海上航行安全保證非常重要。利用衛(wèi)星的微波輻射計和散射計以及SAR數(shù)據(jù)，可以獲取極地區(qū)域海冰分布和變化情況。l凌汛衛(wèi)星遙感監(jiān)測凌汛主要依據(jù)不同地物的光譜響應特征不同。在近紅外波段，潔凈水體的反射率遠比土壤和植被的反射率低，所以在衛(wèi)星圖像上可以很容易地區(qū)分水體和非水體的界限。像黃河這樣泥沙含量較高的水體，其反射率的最大值移向可見光波段，但仍比土壤和植被為低。這樣，在衛(wèi)星圖像上就能夠?qū)l(fā)生凌汛的地

7、點及其區(qū)域判讀出來，進而可以根據(jù)像元數(shù)估算淹沒范圍和面積。l干旱????通過遙感手段可以獲取地表蒸發(fā)量、作物表面溫度、土壤熱容量、土壤水分含量、植物水分脅迫及葉片含水量等,對作物生長的土壤含水狀況、作物缺水或供水狀況、植被指數(shù)等指標所反映的作物生長狀況的分析,間接或直接地對作物旱情進行研究。????目前比較成熟的遙感旱情監(jiān)測模型有：植被指數(shù)模型、熱慣量模型、作物缺水指數(shù)模型、植被指數(shù)與地表溫度特征空間模型、微波模型、水文模型和氣象模