遙感技術(shù)在環(huán)境科學領(lǐng)域中的應用.doc

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1、遙感技術(shù)在環(huán)境科學領(lǐng)域中的應用——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)最重要的應用領(lǐng)域之一，隨著環(huán)境問題的日益加重和國際化趨勢的日益明顯，衛(wèi)星遙感技術(shù)在城市環(huán)境保護領(lǐng)域中應用的必要性和迫切性也越來越廣泛地被世界各國所認識，應用遙感技術(shù)對生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測,同時對生態(tài)環(huán)境時空動態(tài)變化進行了分析與評價。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)對遙感監(jiān)測結(jié)果進行解譯與分析,分析解譯衛(wèi)星圖像，同時結(jié)合實際調(diào)查數(shù)據(jù)，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行空間分析，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用的重點來對待。促進了城市環(huán)境遙感技術(shù)的日趨成熟，而且也促進了衛(wèi)星遙感環(huán)境應用理論與方法研究的不斷深化。國內(nèi)外大量實踐表明，遙感技術(shù)是獲取環(huán)境信息的強有力手段，利用遙感技術(shù)監(jiān)測大范圍的環(huán)境變化不僅省時、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)境保護中的應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

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)境研究方法的應用結(jié)合，主要體現(xiàn)在以GIS為演示平臺，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)測為校正和檢驗手段，將宏觀和微觀有效結(jié)合，全面、準確、直觀的對環(huán)境質(zhì)量進行分析和研究。目前，國內(nèi)外輿論一致的看法是，3s技術(shù)快速、宏觀、動態(tài)的顯著特點使其必將成為21世紀進行城市生態(tài)監(jiān)測和生態(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)?？偩衷谏硥m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)境研究機構(gòu)的情況來看，利用RS(遙感技術(shù))進行生態(tài)環(huán)境控制研究已成為今后的發(fā)展趨勢。研究工作概況與進展利用遙感技術(shù)進行石家莊市生態(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、對土地利用和交通狀況等進行識別研究。利用EARDAS和ARC／INFO軟件，結(jié)合實地驗證，抽樣調(diào)查，對遙感調(diào)查和常規(guī)數(shù)據(jù)進行綜合處理和分析。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)，準確統(tǒng)計各因子的區(qū)域分布、覆蓋面積、源場數(shù)量等，實現(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)最明顯的景觀標志，土地覆蓋變化又會引發(fā)一系列環(huán)境的改變。遙感技術(shù)因其能提供動態(tài)、豐富和廉價的數(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)時間長、樣地易被特殊對待、數(shù)據(jù)可比性差等缺陷，難以科學、準確評估森林資源和生態(tài)狀況變化。草地覆蓋監(jiān)測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)測與評估，節(jié)省了人力、物力和財力。l濕地資源監(jiān)測濕地是地球上水陸相互作用形成的獨特的生態(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地球資源進行攝影。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：標準幾何校正的全色融合圖像。依據(jù)測繪數(shù)據(jù)對初始圖像進

8、行了精校正、鑲嵌和數(shù)據(jù)融合，得到lm全色，4m藍、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HRVIR(HighResolutionVisibleInfrared)光學成像傳感器，主要參數(shù)如下：多光譜Ⅺ傳感器，B1(波段1，下同)，0．50．0．59lam