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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date遥感技术应用遥感技术应用遥感技术的应用一、基本概念：定义：遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功，大大推动了遥 感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统，其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类
2、很多，主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成像光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。基本原理:任何物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性；红
3、光段探测植物生长、变化及水污染等；红外段探测土地、矿产及资源。此外，还有微波段，用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。二、遥感技术的应用：1. 在环境监测中的应用；（1） 在海洋环境中的应用：海洋的陆地环境和大气的物理化学和生物学影响，是不可忽视的，从全球范围来讲，海洋起到一个很好的缓冲作用，能够对大自然的自然温度变化，起到很好的缓和作用，进而缓解极端气候变化。从区域尺度方面来说，沿海区域海洋是洪水泛滥的潜在因素，对当地气候有着非常重要的影响，应当不断加强通过卫星遥感技术，来对航海环境风险进行检测。伴随着海洋卫星的问世，海洋监测进入新阶段。目前，太空对海洋的主要观测，主要针对的是表面温度、粗糙度、
4、坡度以及海水颜色，通过对海洋表面温度的遥感监测数据，能够对全球海洋的变化进行观测，通过对海洋表面温度及高度的绘制工作，能够实现对海洋近况及海面风力程度的了解，将大气尺度和海洋尺度之间的关系予以建立。能够提供天气数据，有利于对海洋从数小时到连续数周重复探测功能的实现，能够对大面积时间同步观测，探测范围较广，对于普通探测较难达到的区域数据，通过遥感就能实现。但是海洋特殊性比较突出，加上遥感探测技术的局限性，遥感观测数据会存在一定误差，遥感数据的取得，应当以具体测量技术数据的校准和修正工作为基础。（2） 在大气环境中的应用：气溶胶属于比较稳定的悬浮体系，主要是有液体或固体微粒，平均分散在气体中而形成
5、的。关于气溶胶粒子的来源方面，是一个比较复杂问题，其来源比较广泛并且纷繁复杂，可以是通过地球表面岩石和土壤风化作用，也可以通过风浪作用，使海水泡沫进行飞溅，进而在海洋表面形成海盐粒子、孢子、植物花粉，关于液态或固体粒子的产生方面，主要是通过人类燃烧活动和自然火灾，或者是通过工厂排放的气体或发生的化学反应而产生等等。20世纪七十年代中期，在国际上，开始通过卫星遥感资料，来研究反演大气气溶胶。通过激光雷达遥感技术的应用，为更高时间和空间分辨率，对地球大气参数变化和特性的研究工作，提供了更大的可能性，伴随着研究工作的深入开展，不同类型的地面基础雷达系统，能够实现对地球大气层的持续探入，将激光雷达和其
6、他遥感技术结合起来，能够对臭氧和颗粒物质的特性进行测量，这些特性包括许多方面，比如日变化、光学深度、空间分布、空间分层等等。在对区域和全球尺度上地球大气层中气溶胶垂直可变性观测方面，已经或即将被运用空运和空间的激光雷达系统。（3） 在水环境监测领域中的应用：在环境问题的调查和监测方面，高光谱遥感具有非常显著的作用，能够通过特有的高光谱分辨率，有效识别水体污染的浓度，比如，在监测海洋赤潮时，传统的是采用遥感技术来开展监测工作，但遥感器性能具有一定的局限性，无法开展定量分析工作，导致不能完成对赤潮的准确检测，对赤潮的进一步分类研究更无从说起。然而，对于高光谱遥感数据来说，其具有较高的分辨率和较强的
7、波谱连续性，使赤潮的准确检测和分类识别成为可能。关于内陆水环境遥感研究工作方面，一些学者以靖边县城的芦河为例，对不同泥土含量和水体光谱反射率的关系进行了定量研究，对高光谱遥感探测水污染程度的可行性方面，做出了深入研究。澳大利亚的相关科研机构，曾经利用Mokoan 湖地区的 CAS 高光谱数据，通过地面取样和实验室分析工作的结合，利用特定模型，对浑浊水体中低浓度藻类空间分布进行探测并绘制，对海藻的种类进行识别，对颗粒、海藻和色素的浓度进行相关的工作，并且在这三个方面，都取得了良好的效果。除此之外，通过遥感数据，来对水体吸收和散射系数，开展相关反演工作，以此来完成对水体污染状况判别。2. 在地质灾
8、害中的应用：（1）突发地质灾害中的应用：遥感技术已经在滑坡等突发地质灾害领域得到了广泛的应用，主要用于滑坡的区域调查以及动态监测两个方面。对于滑坡的调查研究主要数据为陆地卫星影像，主要的方法是目视解释，前不久日本编制了1:5万全国滑坡分布图，我国在青藏铁路沿线也利用遥感图像划分了泥石流的危险区域。我国是一个地质灾害频繁发生的国家，地质灾害发生地域较广、频率较高、种类较多，而且损失较大。对于地质灾害严重危险的地区进行监测，可以预防大型地质灾害事故的发生，遥感技术在这一过程中发挥重要作用。泥石流是一种广泛分布的自然灾害，泥石流发育原因比较多，在不同地区特点不同。主要有两类，一类是物质因素，一个是动
9、力因素。我们可以直接利用卫星遥感图像对于植被的覆盖程度、岩石的裸露程度以及岩石的构造发育程度等等进行图像解释，我们可以采取卫星遥感图像判断泥石流的隐患区，然后再结合其他科学技术建立泥石流隐患区的遥感图像特征，最后对于特征进行综合考量，判断这一流域是否存在泥石流隐患。（2） 土地荒漠化中的应用：我国现有荒漠化土地约为260万平方公里，土地荒漠化每年造成的损失大约为500亿元，每年荒漠化的面积仍旧以2500平方公里的速度在进行扩散，因此对于土地荒漠化进行监测和防治，已经成为当前紧迫的任务。在2010年对于粤北山区进行石漠化的调查过程中，技术人员广泛采用了遥感技术。通过植被的覆盖情况以及生长情况的差
10、异，我们将粤北地区的石漠化分为重度石漠化、中度石漠化以及轻度石漠化三个等级，利用卫星图像数据进行遥感解释，测算出整个地区石漠化的面积，可以判断出石漠化地质灾害的发育特征以及变化情况，为下一步石漠化地质灾害的防治工作提供可靠的数据支持与技术保障。卫星遥感技术具有监测信息量大、监测范围广泛以及精度较高的特点，所以可以利用他的时效性和动态性对于土地荒漠化进行动态监测和预报，这种优势是传统的监测方法难以企及的。总的来说我们可以利用对于遥感技术图像的解释，获得被调查区域的重要地质灾害信息，及时获取和解读，为调查地区的地质灾害的防治提供可靠的数据，从而确定人类活动对于调查区域的影响，也有助于野外地质灾害调
11、查的指导以及灾害调查工作。（3） 在地质灾害治理中的应用：地质灾害是一种不良的倾向，因此无论是滑坡泥石流等个体灾害，还是它们所组合成的群体灾害，在卫星遥感图像上所表现出的形态以及色调等等与周围的自然环境均有明显差别。因此我们可以对于滑坡泥石流等自然灾害的规模以及特点都能够在卫星遥感显示出的特性。通过卫星遥感图像进行解释，我们可以判定调查区域内发生的地质灾害点以及地质灾害的隐患地点，充分掌握其分布和形成特征以及危害的程度。经过数十年的推广，遥感技术在地质灾害的调查中已经从实验阶段走向广泛应用的阶段。特别是在地质灾害区域大型工程的建设以及自然灾害的防治中发挥重要的作用，有广阔的应用前景。当前航天技
12、术、雷达技术以及全球定位技术可以进行综合运用在地质灾害的监测和治理中，在未来的卫星遥感技术中必然发挥重要的作用。我们可以通过对于调查区域进行实时的遥感预测，达到对于地质灾害实时监控的目的，也可以通过调查区域地质灾害前后的遥感图像进行对比，判断其治理成果是否达到预想的目标，评价治理成效，这也为防灾减灾的方案制定提供可靠的数据支持。3. 遥感技术在国内城市环境监测中的应用:（1） 城市水体遥感: 城市水环境的监测主要基于污染水体的光谱效应。由于水体污染物种类、浓度不同,使水体颜色、密度、透明度和温度等产生差异,导致水体反射波谱能量的变化,在遥感图像上反映为色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别。根据影
13、像信息,一般可以识别污染源、污染范围、面积和浓度。城市的水污染主要是由于工业、生活废水排入城市周围的水体,使水质发生变化。因此,对城市废水污染可用多光谱合成图像进行监测。污水除了在色调上与纯净水存在较大差异外,其排放点、扩散方式、稀释混合等特征也是重要的识别标志,故结合 GIS中的城市基本图件还可对城市废水的扩散进行分析, 为动态水体污染的遥感监测提供了可行的措施。而综合利用 RS、GPS及常规监测手段,以 GIS为信息平台,则可实现对城市水域分布变化和水体沼泽化、水体富营养化、泥沙污染等进行监测。（2） 城市大气遥感:主要包括两方面:a.城市大气污染监测。依据航空遥感监测资料所编绘的各类大气
14、污染源的分布图,显示了建成区工厂烟囱和高能耗的分布,而老建成区中的商业区、人口密集区和交通拥堵分布采用航空多光谱技术,根据同一地物的不同光谱特性,进行计算机处理,可监测大气污染的主要污染物、颗粒大小及空间区域的分布,从而对城市内不同类别的大气污染做不同处理。b.大气污染物扩散规律的研究。遥感可观测到大气中气溶胶类型及其含量、分布与大气微量气体的铅垂分布。根据对热红外扫描图像的分析研究,可提出城市地面辐射温度和城市热岛现象形成的关系。（3） 城市热岛效应遥感监测:“城市热岛效应”是指城市气温高于外围郊区,因此而出现的岛状高温现象,即所谓的“热岛效应”。在城市热岛效应研究方面,热红外遥感技术具有无
15、可比拟的优势。利用热红外遥感,对城市下垫面的热辐射进行白天和夜间扫描,在热红外图像上,温度高的地区色调为浅色,温度低的地区则为深色,通过影像判读分析调查,可以查明城市热源、热场的位置和范围,并对热岛的时空分布、热岛强度和地表温度分布等进行测定和分析。三、遥感技术的展望：遥感技术随着“数字地球”的提出和计算机技术的迅速发展,在军事、民用领域发挥着越来越重要的作用,遥感技术对我国国民经济的发展也发挥着积极作用。遥感卫星经过几十年的发展和应用,尤其是近几年的突飞猛进的发展,已经为其未来朝着商业化方向迈进奠定了稳固的基础包括可靠的技术基础以及广阔的应用基础。只要国家在政策方面给予大力支持,使商业化发展在经营理念的指引下保证正确的方向,加上科技工作人员的勤奋努力使技术不断创新和遥感应用产品开发经销商有效的市场运作,以及广大遥感用户的热情捧场四个方面的共同努力,那么就能极大的促进遥感卫星的市场化、商业化和产业化的发展。相信今后遥感卫星商业化的步伐会加快,能够早日进入产业发展新时代。 -