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《衛(wèi)星遙感技術在環(huán)境保護中應用研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、衛(wèi)星遙感技術在環(huán)境保護中應用研究【摘要】基于信息技術與遙感技術而興起的衛(wèi)星遙感技術,是有較廣泛應用領域的綜合性技術,在許多領域都發(fā)揮了重要作用,對促進社會經濟發(fā)展而言具有重要意義。本文主要是對生態(tài)環(huán)境保護與監(jiān)測中的衛(wèi)星遙感技術的實際應用進行探討,從水環(huán)境質量監(jiān)測、大氣環(huán)境質量檢測及地表監(jiān)測這三個主要方面對生態(tài)環(huán)境保護與監(jiān)測中衛(wèi)星遙感技術的實際應用進行分析與探討?!娟P鍵詞】衛(wèi)星遙感技術;環(huán)境保護社會經濟的快速發(fā)展,為科學技術的不斷進步創(chuàng)造了良好的環(huán)境與條件,順應實際需要的不斷高漲,先進的現(xiàn)代化技術層出不窮,又為推動社會經濟的和諧可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的技術保障。而在社
2、會經濟快速發(fā)展的同時,兼顧生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展,才是真正的可持續(xù)發(fā)展,因此,應用現(xiàn)代化先進技術來實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護與監(jiān)測是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施的重要體現(xiàn)。衛(wèi)星遙感技術是基于信息技術與遙感技術等發(fā)展起來的綜合性技術,在實際應用中發(fā)揮了重要作用,尤其是在生態(tài)環(huán)境的保護與監(jiān)測方面,更是作出了很大貢獻。衛(wèi)星遙感技術在水環(huán)境質量監(jiān)測、大氣環(huán)境質量監(jiān)測、動態(tài)環(huán)境監(jiān)測、固體廢棄物監(jiān)測、重大環(huán)境事故的跟蹤監(jiān)測及重要工程項目的環(huán)境監(jiān)測等方面都發(fā)揮重要作用,本文主要是從以下幾方面來對生態(tài)環(huán)境保護中,對衛(wèi)星遙感技術的實際應用進行分析與探討:1、水環(huán)境質量監(jiān)測方面的應用衛(wèi)星遙感技術在水環(huán)境質
3、量監(jiān)測方面主要包括水體富氧化監(jiān)測、水體熱污染與廢水污染監(jiān)測及泥沙污染監(jiān)測等:(1)水體富氧化監(jiān)測。水體富營養(yǎng)化嚴重影響水環(huán)境質量,在水體富營養(yǎng)化方面的監(jiān)測,張穗等人通過葉綠素濃度遙感解譯方法并結合葉綠素及總氮、總磷等特征提出了富營養(yǎng)化的評價方法。(2)水體熱污染與廢水污染監(jiān)測。熱污染主要來源于工廠排放的廢棄熱水,對水體生物及水體附近農作物造成極大威脅,因此需要加強對熱水污染的監(jiān)測,而在這一方面的探測,多是通過紅外傳感器來實現(xiàn),探測圖像中對于熱污染的排放情況、溫度分布及具體流向都有清晰顯示。而在廢水污染監(jiān)測方面,可用熱紅外方法并基于溫度差異來測定,但多是用多光譜合成
4、圖像進行監(jiān)測。(3)泥沙污染監(jiān)測。泥沙污染會提高水的反射率,出現(xiàn)紅移狀況,而0.93微米之1.13微米范圍附近的水體有強烈的紅外輻射吸收特點,在降低反射通量的同時,會遭受到水分瑞利散射效應的干擾,因此不是最佳的懸浮泥沙濃度判定波段,而最佳定量波段應為0.65微米之0.85微米之間。另外衛(wèi)星遙感技術在海洋監(jiān)測方面也發(fā)揮著重要作用,通過對遙感信息的仿真模擬與分析,可獲取葉綠素濃度及海表面、海流循環(huán)模式或海冰運動等溫線分布等影響海洋生物與理化過程的相關參數(shù)。通過衛(wèi)星遙感技術,可全天候、大范圍進行對海洋污染的監(jiān)測,并且衛(wèi)星遙感技術目前也已在海洋漁業(yè)中漁情預報與分析方面應用
5、廣泛。2、大氣環(huán)境質量方面的應用衛(wèi)星遙感技術在大氣環(huán)境質量監(jiān)測方面的具體應用主要包括對臭氧層的監(jiān)測、對大氣氣溶膠的監(jiān)測、對有害氣體的監(jiān)測、對沙塵暴的監(jiān)測及對城市熱島效益的監(jiān)測等:(1)對臭氧層的監(jiān)測。二十世紀七十年代末期,已有通過臭氧制圖光譜儀進行對臭氧層的衛(wèi)星監(jiān)測。胡順星等人通過激光雷達進行了高度范圍為對流層2千米至4千米臭氧層的監(jiān)測,并取得較好成效。(2)對大氣氣溶膠的監(jiān)測。傳統(tǒng)的地面觀測在氣溶膠空間的變化趨勢與具體分布方面的反映方面存在很大缺陷,而衛(wèi)星遙感技術的高分辨率特點則有效彌補了這一缺陷。毛節(jié)泰等人通過對地面光度計測量與衛(wèi)星遙感技術監(jiān)測的結果進行對比,
6、結果顯示,兩種測量結果較為接近,但地面遙感所覆蓋的地面觀測空間有限,而這一點又可通過衛(wèi)星遙感技術來彌補,所以衛(wèi)星遙感技術完全可替代地面遙感進行對大氣氣溶膠的監(jiān)測。(3)對有害氣體的監(jiān)測。有害氣體對人體及人們的生活環(huán)境造成極大威脅,因此對于自然生成或人為生成的有害氣體監(jiān)測具有重要意義,還可以通過有害氣體監(jiān)測對大氣污染情況做間接分析。王雪梅等人將污染氣體信息與概化為水體、植被等基本信息類型的線性集合做疊加,從衛(wèi)星數(shù)據(jù)來進行對有害氣體累加濃度信息的直接定量提取。(4)對沙塵暴的監(jiān)測。通過EOS—Terra/MODIS數(shù)據(jù),章偉偉等人對MODIS傳感器通道特點及沙塵暴波譜
7、特征進行分析,并通過疊加分析法進行對沙塵暴的監(jiān)測。而范一大等人基于NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)而采用的沙塵暴信息密度分割法與所提取的沙塵暴信息也取得顯著成效。(5)對城市熱島效益的監(jiān)測。通過熱紅外遙感進行地物輻射溫度測定來推導與探測熱島效應差異及熱源。馬躍良等人根據(jù)輻射傳輸方程的地表溫度反演方法,并基于LandsatTM/ETM+熱紅外波段數(shù)據(jù),進行地表溫度的定量計算,并對熱污染情況進行探測。3、地表監(jiān)測方面的具體應用地表監(jiān)測方面的應用主要有對地面污染的監(jiān)測、對土地利用變化的監(jiān)測及對城市綠地的調查:(1)對地面污染的監(jiān)測。在應用衛(wèi)星遙感技術進行對地面污染的監(jiān)測時,可對
8、地面污染分