細(xì)數(shù)遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

　　提到環(huán)境,人們首先就會想到用化學(xué),生物和儀器等方法去監(jiān)測環(huán)境中的有害物質(zhì)的性質(zhì)及含量,隨著科學(xué)的發(fā)展遙感技術(shù)已經(jīng)成為環(huán)境監(jiān)測的有效手段。人類通過大量的實踐,發(fā)現(xiàn)地球上每一個物體都在不停地吸收、發(fā)射和反射信息和能量,其中有一種人類已經(jīng)認(rèn)識到的形式一一電磁波,并且發(fā)現(xiàn)不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據(jù)這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識別物體.遙感監(jiān)測就是用儀器對一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象進(jìn)行觀測,是一種不直接接觸目標(biāo)物或現(xiàn)象而能收集信息,對其進(jìn)行識別、分析、判斷的更高自動化程度的監(jiān)測手段.它最重要的作用是不需要采樣而直接可以進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測量,快速進(jìn)行污染源的定點定位,污染范圍的核定、大氣生態(tài)效應(yīng)、污染物在水體、大氣中的分布、擴(kuò)散等變化,從而獲得全面的綜合信息。

　　1遙感技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　遙感技術(shù)在我國資源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利等部門已有廣泛的應(yīng)用,為國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn).同時也完成了大量的基礎(chǔ)研究工作,建立了中國典型地物的波譜數(shù)據(jù)庫和資源遙感調(diào)查技術(shù)規(guī)范.環(huán)境保護(hù)中的遙感技術(shù)作為一種環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用在我國開展較晚,但經(jīng)過廣大科研人員的奮發(fā)努力,在條件十分有限的情況下,在大氣環(huán)境、水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等眾多領(lǐng)域開展了多方面的研究探索工作,并取得了較大成果。

　　1.1遙感技術(shù)用于監(jiān)測海洋石油污染

　　海洋是人類生命之源,它為人類生存提供了巨大財富,如生物資源和礦產(chǎn)資源。但人類在利用、開發(fā)海洋的同時,卻嚴(yán)重污染了海洋,使海洋生態(tài)惡化,環(huán)境質(zhì)量下降。

　　在海洋的所有污染中,危害最大的當(dāng)屬石油污染.我國有18000km的海洋岸線和14000km的島嶼岸線以及3×106km2的管轄海域,對于如此廣袤的海洋領(lǐng)域,用常規(guī)的海監(jiān)船和海監(jiān)飛機(jī)只能對重點海域進(jìn)行污染監(jiān)測,由于能力所限,難免發(fā)生遺漏。因而,科學(xué)家們嘗試使用氣象衛(wèi)星,資源衛(wèi)星等衛(wèi)星資料和常規(guī)調(diào)查相結(jié)合的方法對海洋石油污染的監(jiān)測進(jìn)行了研究。對1990年渤海老鐵山水域石油污染的研究結(jié)果表明:通過對資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理,可以把油膜從海水背景中區(qū)分出來,并能計算出各區(qū)的面積和油量:通過對污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對比分析,可以確定油膜的漂移方向,計算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積。從衛(wèi)星數(shù)據(jù)計算結(jié)果來看,此次污染范圍為1839.4km2,依法應(yīng)對事故責(zé)任者罰款3000萬美元,可當(dāng)時由于證據(jù)不足,僅罰款300萬美元。由此可見,應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測海洋石油污染是可行的,可以發(fā)揮其大范圍、實時、同步和連續(xù)監(jiān)測的特點,以最少的投資,發(fā)揮最大的作用,為保護(hù)海洋環(huán)境提供依據(jù),增強(qiáng)執(zhí)法力度。

　　利用遙感手段對湖泊(海洋)生態(tài)的監(jiān)測與研究,主要利用水體中的物質(zhì),特別是能進(jìn)行光合作用的飄浮有機(jī)物質(zhì)(如浮游植物)、無機(jī)顆粒物與入射光相互作用而產(chǎn)生水色變化進(jìn)行工作。由于浮游植物中的葉綠素對藍(lán)光、紅光有較強(qiáng)的吸收作用,可用來推算水體中的葉綠素分布情況。此外,有機(jī)、無機(jī)顆粒物質(zhì)可吸收入射光,影響水體的透明度等

　　1.2遙感技術(shù)用于監(jiān)測森林火災(zāi)和草場演化

　　火災(zāi)是森林災(zāi)害之首,嚴(yán)重危害著生態(tài)的平衡.我國平均每年發(fā)生森林火災(zāi)15800多起,過火面積近90萬公頃,占全國森林總覆蓋面積的0.8%,給國家造成了巨大的損失。因而,防止森林火災(zāi)、減少林火損失是保護(hù)森林資源的當(dāng)務(wù)之急。

　　將衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)等新技術(shù)相結(jié)合,可以根據(jù)氣候、可燃物積累和含水量、林木組成等預(yù)測火災(zāi)可能發(fā)生的地區(qū)、時段和火災(zāi)等級,以采取防范措施;在火災(zāi)發(fā)生時,可監(jiān)測其過程和發(fā)展趨勢,為及時消滅火災(zāi)提供第一手資料;在災(zāi)后,可以迅速查明損失,同時對生態(tài)環(huán)境的變化進(jìn)行監(jiān)測評價。例如,大興安嶺森林火災(zāi)發(fā)生的時候,由于著火的樹木溫度比沒有著火的樹木溫度高,它們在電磁波的熱紅外波段會輻射出比沒有著火的樹木更多的能量,這樣,當(dāng)消防指揮官面對著熊熊烈火擔(dān)心不已的時候,如果這時候正好有一個載著熱紅外波段傳感器的衛(wèi)星經(jīng)過大興安嶺上空,傳感器拍攝到大興安嶺周圍方圓上萬平方公里的影像,因為著火的森林在熱紅外波段比沒著火的森林輻射更多的電磁能量,在影像著火的森林就會顯示出比沒有著火的森林更亮的淺色調(diào)。當(dāng)影像經(jīng)過處理,交到消防指揮官手里時,指揮官一看,圖像上發(fā)亮的范圍這么大,而消防隊員只是集中在一個很小的地點上,說明火情逼人,必須馬上調(diào)遣更多的消防員到不同的地點參加滅火戰(zhàn)斗。

　　草場資源是牧業(yè)的基礎(chǔ),也是影響生態(tài)平衡及自然環(huán)境質(zhì)量的重要因素,應(yīng)用衛(wèi)星遙感建立的草場動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),可以監(jiān)測草場資源變化和草畜平衡狀況,并對火災(zāi)、雪災(zāi)、草場退化和沙化等草場災(zāi)害進(jìn)行實時評估,從而指導(dǎo)合理開發(fā)、利用草場資源,維持生態(tài)平衡、保護(hù)自然環(huán)境。青海省衛(wèi)星遙感中心建立的氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)系統(tǒng),已能夠向青海省、州、縣各級政府,定期提供牧草返青期、青草產(chǎn)量、牧草黃枯期的遙感監(jiān)測信息,從而指導(dǎo)合理安排牧業(yè)生產(chǎn)。