大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè) 環(huán)境保護(hù) 應(yīng)用

Abstract: The remote sensing technology because of advantages is fast, accurate, wide range and real-time access to resources and environment situation and change data, has become the main means of environmental monitoring, greatly improving the environmental evaluation of personnel working efficiency and accuracy, in order to maintain the balance of natural ecology, protection of natural ecological resources played an extremely important role. This paper discussed on the application of remote sensing technology in environmental monitoring.

Keywords: remote sensing; environmental monitoring; environmental protection; application

中圖分類號(hào)：X831文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：

0前言

當(dāng)前，城市的飛速發(fā)展帶來了一系列城市污染問題。環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)十分繁重,傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式，在耗費(fèi)人力物力的同時(shí)，還得不到理想的效果，并且調(diào)查的周期十分漫長(zhǎng)，不能夠?qū)Τ鞘协h(huán)境的實(shí)際情況做出及時(shí)的反饋。而基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)，將遙感衛(wèi)星技術(shù)與實(shí)地勘測(cè)相結(jié)合，不但可以及時(shí)準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)反映城市的資源狀況和變化趨勢(shì)，數(shù)據(jù)也可以準(zhǔn)確及時(shí)地得到反饋，在實(shí)時(shí)監(jiān)控了城市生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，還可以對(duì)動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析，在技術(shù)上提供了堅(jiān)實(shí)可靠的保障。

1、概述

遙感技術(shù)是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線結(jié)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的技術(shù)，是在現(xiàn)代物理學(xué)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)方法和地球科學(xué)理論的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的邊緣科學(xué),是一門先進(jìn)的、實(shí)用的探測(cè)技術(shù)。

其發(fā)展趨勢(shì)是：提高遙感器的分辨率和綜合利用信息的能力,研制先進(jìn)遙感器、信息傳輸和處理設(shè)備以實(shí)現(xiàn)遙感系統(tǒng)全天候工作和實(shí)時(shí)獲取信息,以及增強(qiáng)遙感系統(tǒng)的抗干擾能力。

遙感技術(shù)分類

按照所使用的監(jiān)測(cè)波段不同，該技術(shù)可分為以下幾種類型：熱紅外遙感技術(shù)、可見光反射紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)。 

遙感技術(shù)的特點(diǎn)和作用

遙感技術(shù)的特點(diǎn)如下：監(jiān)測(cè)速度快、范圍廣、能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、投入成本低、回報(bào)高、無需現(xiàn)場(chǎng)采集樣本、可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)方法無法監(jiān)測(cè)到的污染源。其較為明顯的作用是可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行跟蹤測(cè)量，并且能夠快速獲取與污染有關(guān)的全方面信息，如污染源位置、污染范圍、污染物分布及擴(kuò)散情況、大氣生態(tài)效應(yīng)等等。

遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍

目前，遙感技術(shù)已在我國(guó)諸多領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，具體包括：農(nóng)林牧漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)、地質(zhì)、地理、水文、氣象、海洋等環(huán)境監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源勘探、軍事偵察、土地資源管理等等。現(xiàn)階段，隨著科技水平的發(fā)展速度不斷加快，促進(jìn)了遙感技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)目前能夠測(cè)出水中大部分微量元素的實(shí)際含量，如葉綠素、水溫、泥沙含量以及水色等等。而且其還可以測(cè)量出大氣的溫度、濕度以及各種有害氣體的濃度和分布情況，在固體污染物的測(cè)量方面也有一定的作用。

5、遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用 

5.1在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

大氣污染主要是指工業(yè)和生活燃煤排放的廢氣、煙塵、粉塵、揚(yáng)塵以及人工合成物質(zhì)自然揮發(fā)有毒有害氣體對(duì)大氣的破壞。遙感綜合技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)為大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供了有效的途徑。根據(jù)遙感影像特征可對(duì)大氣污染的范圍、污染源的位置、污染物的擴(kuò)散途徑進(jìn)行監(jiān)測(cè),結(jié)合實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)還可對(duì)大氣污染的程度進(jìn)行測(cè)定。常規(guī)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的做法是在典型區(qū)布點(diǎn)采樣,在室內(nèi)分析大氣中污染物的含量,并據(jù)此來監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)大氣環(huán)境質(zhì)量。量點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)全區(qū),代表性和可靠性均差。 或者通過對(duì)穿過大氣層的太陽(yáng)直射光和來自大氣和云的散射光以及來自地表的反射光的光譜分析,可以測(cè)量它們的光譜特征,求出大氣氣體分子的密度,從而確定大氣中廢氣和有毒有害氣體的含量,并可用此來對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

災(zāi)害性大氣污染主要是沙塵暴。衛(wèi)星圖像擁有紅外通道，可以確定沙塵暴的位置,同時(shí)它所具有的高時(shí)間分辨率(如1小時(shí)重返) ,更有利于大尺度監(jiān)測(cè)沙塵暴的運(yùn)動(dòng)軌跡。目前沙塵暴研究和監(jiān)測(cè)的主要是利用遙感手段。

5.1.1.臭氧層監(jiān)測(cè)。因臭氧自身能夠吸收0.3微米以下的紫外區(qū)中的電磁波，故此可采用紫外波段進(jìn)行臭氧含量測(cè)定。此外，若大氣中的臭氧含量達(dá)到一定高度時(shí)，溫度也會(huì)隨之升高，所以也可采用紅外波段進(jìn)行探測(cè)。

5.1.2.有害氣體監(jiān)測(cè)。對(duì)于由自然或人為條件下生成的二氧化硫及氟化物等有害氣體，可采用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通常情況下當(dāng)植被受到一定程度的污染后，其對(duì)于紅外線的反射能力會(huì)有所降低，加之紋理、顏色等外在特征也會(huì)異于正常狀態(tài)下的植被，所以可利用植被這一特點(diǎn)，對(duì)污染情況進(jìn)行間接分析。 

5.2在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是以清潔水與污染水的反射光譜作為監(jiān)測(cè)依據(jù)。正常情況下，清潔的水體其反射率較低，而且對(duì)于在光的吸收較強(qiáng)，從而使得其在遙感影像中呈暗色調(diào)，這一特征在紅外譜段上更為明顯。

在進(jìn)行水體監(jiān)測(cè)時(shí)，可將水色指標(biāo)及光譜特征作為遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的主要依據(jù)。應(yīng)用衛(wèi)星獲得的像片或磁帶數(shù)據(jù)中水面光譜資料與正常水的光譜資料相比較,使用小型電子計(jì)算機(jī)作及時(shí)的處理,就能探測(cè)出水源中的各種污染情況。由于遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的范圍較廣，從而使其在水體擴(kuò)散時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染物的擴(kuò)散方向、排放源、影響范圍及程度，以便盡快找到污染源。因水體中的污染物種類較多，且過于繁雜，為方便遙感監(jiān)測(cè)，通常將水污染分為廢水污染、泥沙污染、熱污染、石油污染等幾種類型。

5.2.1熱污染監(jiān)測(cè)。由于城市化和工業(yè)化的迅猛發(fā)展,大氣中的二氧化碳急劇增多,大氣層對(duì)地球生物生命起保護(hù)作用的臭氧層正在逐步地被破壞,致使全球氣候普遍變暖,這就是所謂的“ 溫室”效應(yīng)。而城市市區(qū)溫度普遍較城市郊區(qū)高,這種城市市區(qū)出現(xiàn)的島狀的高溫現(xiàn)象即所謂的“熱島效應(yīng)”。

5.2.2.石油污染監(jiān)測(cè)。

就港口和海洋而言，石油污染屬于一種較為常見的水污染。利用遙感技術(shù)對(duì)石油污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不但可以確定污染區(qū)的實(shí)際范圍和石油含量，同時(shí)還能追蹤到污染源。由于石油與海水的光譜特征差異較大所以在很多光譜段上均可將石油與海水分開。

5.2.3.廢水污染監(jiān)測(cè)。由于廢水中所含的懸浮物種類較多且水色差異較大，加之特征曲線上的強(qiáng)度也有所不同，所以可采用多光譜合成圖像對(duì)廢水進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外根據(jù)廢水中水溫的差異情況，也可采用熱紅外進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 

5.3在固體廢棄物監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

城市的固體廢棄物的類型主要有居民生活垃圾 、建筑垃圾、工業(yè)垃圾以及混合垃圾,以上幾種廢物的混合物等。根據(jù)遙感圖像的特征 (如形狀、色調(diào)或色彩 )可以有效地調(diào)查固體廢物堆場(chǎng),尤其是利用航空熱紅外圖像更為有效。

6、結(jié)語(yǔ)

總之，環(huán)境保護(hù)現(xiàn)已成為我國(guó)一項(xiàng)重要的基本國(guó)策，遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)可以幫助我們對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，大大增強(qiáng)了對(duì)資源環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡、提高人們生存環(huán)境的質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。所以，在未來的工作中，應(yīng)加大遙感技術(shù)的應(yīng)用力度，使其在環(huán)境保護(hù)方面的作用得到充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周園;李金生;遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];江西測(cè)繪;2008年04期

第2篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；運(yùn)用

中圖分類號(hào)：X83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

前言

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境污染問題變得越來越嚴(yán)峻，并受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。而環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)和治理的重要手段，對(duì)環(huán)境保護(hù)和治理具有重要意義，因此環(huán)境監(jiān)測(cè)人員必須不斷的提高和創(chuàng)新環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，以及時(shí)反映出環(huán)境污染情況，為環(huán)境保護(hù)和質(zhì)量提供重要依據(jù)。隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展及其具有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并為環(huán)境保護(hù)和治理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，使得環(huán)境污染得到有效的控制。

2.遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1技術(shù)類型

遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是利用物體電磁波輻射或者反射效應(yīng)，并物體未直接與電磁波接觸，只是對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離目測(cè)和辨識(shí)。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)根據(jù)不同的波段可分為：熱紅外線遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)、能反射且見光紅外線遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)及微波遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)。

2.2適用范圍

隨著遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，其被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，主要有:地質(zhì)水文、海洋及氣象等監(jiān)測(cè)；農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)及漁業(yè)等監(jiān)測(cè)；城鄉(xiāng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)、資源勘察、土地利用等監(jiān)測(cè)。而目前，遙感技術(shù)在水環(huán)境和大氣環(huán)境及固態(tài)污染物等監(jiān)測(cè)中也得到很大的應(yīng)用，水環(huán)境監(jiān)測(cè)包括水溫、葉綠素、水色及泥沙量等，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)包括大氣溫度、相對(duì)濕度、有害氣體等[1]。

2.3技術(shù)特征

（1）應(yīng)用范圍廣。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的信息采集范圍較為廣泛，小至10km高度的遙感飛機(jī)，大至1000km高度的遙感衛(wèi)星，信息采集范圍十分的廣泛，能對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)。（2）限制性較小。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在信息采集過程中存在的限制條件相對(duì)較少，不會(huì)受到高山或者大海的影響，能夠靈活的對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，并對(duì)收集信息進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。（3）檢測(cè)速率高。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)集信息采集、信息傳遞、信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)整理劑數(shù)據(jù)分析等功能于一體，簡(jiǎn)化操作工序，提高了檢測(cè)的速率。（4）采集樣式較多。在實(shí)際信息采集過程中，由于采集對(duì)象的不同，使用儀器的不同及波段的不同，其采集樣式也不同。

3.遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)的運(yùn)用

3.1遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在大氣環(huán)境中的運(yùn)用

遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)可以對(duì)大氣環(huán)境的溫度、相對(duì)濕度、有害氣體、臭氧層等進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，對(duì)大氣環(huán)境保護(hù)起著至關(guān)重要的作用。其利用遙感技術(shù)對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，并通過遙感影像來分析大氣環(huán)境主要污染源、分布規(guī)律及擴(kuò)散情況，對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行適實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以為大氣環(huán)境治理提供重要的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)制定合理的治理方案，意思降低大氣環(huán)境污染的危害性，為人們提供一個(gè)良好的大氣環(huán)境[2]。

3.2遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在土地利用中的運(yùn)用

由于土地利用變化對(duì)水環(huán)境、大氣環(huán)境、生物多樣性、土壤性質(zhì)及氣候狀況等均具有直接影響，促進(jìn)環(huán)境污染的發(fā)生，對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展造成很大破壞，因此必須加強(qiáng)對(duì)土地利用的監(jiān)測(cè)。通過遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)土地利用情況進(jìn)行定期或者不定期的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有：監(jiān)測(cè)范圍、監(jiān)測(cè)區(qū)域、監(jiān)測(cè)面積及土地利用前后變化情況等，為土地合理利用提供重要依據(jù)。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)并未與監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行直接的接觸，是通過遠(yuǎn)距離的勘測(cè)，對(duì)土地利用情況進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)和控制，對(duì)土地細(xì)微變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，為土地合理規(guī)劃和利用作為明確的導(dǎo)向[3]。

3.3遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在固態(tài)廢物污染中的運(yùn)用

固態(tài)廢物污染是我國(guó)環(huán)境治理和保護(hù)的重要內(nèi)容之一，主要包括生活垃圾、建筑垃圾、工業(yè)垃圾及混合性垃圾等，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此必須對(duì)其進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)人員可以通過光譜數(shù)據(jù)信息來明確固態(tài)廢物的位置、范圍、分布等情況，并利用 全球定位儀 GPS 進(jìn)行空間定位，同時(shí)利用地理信息系統(tǒng)GIS來進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比和分析，明確固態(tài)廢物變化情況，制定合理的治理措施，改善其堆放場(chǎng)地，減少固態(tài)廢物對(duì)環(huán)境的污染[4]。

3.4遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境中的運(yùn)用

在利用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)水環(huán)境時(shí)，主要是通過清潔水及污染水形成的反射光譜來完成的。一般情況下，由于清潔水反射率比較低，對(duì)光吸收性卻較強(qiáng)，從遙感影像上觀察時(shí)，清潔水顯示的是暗紅色的，其在紅外譜監(jiān)測(cè)下更加明顯。因此，在監(jiān)測(cè)水環(huán)境時(shí)，可以水體顏色、水體光譜特點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)依據(jù)。由于遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用范圍較為廣泛，可以對(duì)在水環(huán)境中監(jiān)測(cè)到污染物的分布位置、排放源頭、污染范圍及污染程度等，對(duì)污染源進(jìn)行有效的控制。水環(huán)境污染源有很多，從遙感監(jiān)測(cè)角度來看，可分為廢水污染、石油污染及熱污染等。(1)廢水污染。廢水污染源主要包括生活廢水、工業(yè)廢水、化工廢水等，其含有大量懸浮物質(zhì)，顏色與凈水顏色相差很大，在監(jiān)測(cè)曲線上的波動(dòng)現(xiàn)象較大，因此可采取多光譜圖像來監(jiān)測(cè)，或者依據(jù)廢水溫度與凈水溫度存在的差異，采取熱紅外線來監(jiān)測(cè)，對(duì)廢水污染來源、污染情況等進(jìn)行有效的分析，為廢水污染治理提供重要依據(jù)。（2）石油污染。石油污染主要是石油在運(yùn)輸?shù)倪^程中，對(duì)港口、海洋等水環(huán)境造成嚴(yán)重污染，是水環(huán)境污染的重要治理對(duì)象。通過對(duì)石油污染進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，可以明確石油污染區(qū)域、污染來源及石油含量，為石油污染治理提供重要依據(jù)。由于石油和海水光譜特性存在很大的差異，因此可以利用光譜段來對(duì)石油污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)和治理。（3）熱污染。通過紅外裝置可對(duì)水體存在的熱污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要是因?yàn)樗w受到熱污染時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)現(xiàn)象，這時(shí)紅外裝置就能依據(jù)水體產(chǎn)生的熱效應(yīng)差異來對(duì)熱污染情況和主要來源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取相應(yīng)的水體等溫線，對(duì)水體熱污染量進(jìn)行確定[5]。

環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用前景

遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)與常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，具有監(jiān)測(cè)范圍廣、檢測(cè)速率高、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的廣泛應(yīng)用，為環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境治理提供重要的依據(jù)。隨著研究人員對(duì)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷研究和探索，光譜率高、分辨率高、多極化高等三高遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)成為現(xiàn)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)。再者，隨著遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)和3s技術(shù)（全球定位儀、專家系統(tǒng)及地理信息系統(tǒng)）的有效結(jié)合，遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)功能和監(jiān)測(cè)速率得到很大的提高，為環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)提供重要的技術(shù)支持。

結(jié)語(yǔ)

隨著遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及其具有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在水環(huán)境、大氣環(huán)境、固態(tài)廢物污染及土地利用等監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。通過利用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，可以明確污染范圍、污染來源及污染分布規(guī)律等數(shù)據(jù)信息，為環(huán)境污染治理提供重要的依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期工程，需要監(jiān)測(cè)人員對(duì)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究，提高其監(jiān)測(cè)能力，以發(fā)揮其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重要作用。

【參考文獻(xiàn)】

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第3篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；遙感技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：X87

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）8016602

1引言

長(zhǎng)期以來，我國(guó)環(huán)保監(jiān)測(cè)方面一直存在“門難進(jìn)、臉難看、證據(jù)難找”的情況。即使環(huán)保部門勒令環(huán)境污染較為嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行整改，但很多企業(yè)忽視環(huán)保，仍然違規(guī)生產(chǎn)、頂風(fēng)作案。部分企業(yè)甚至不配合環(huán)保局人員調(diào)查，拒絕甚至對(duì)環(huán)保檢查人員進(jìn)行攻擊。選擇新型的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)以應(yīng)對(duì)當(dāng)前的嚴(yán)峻形勢(shì)，顯得非常迫切。

無人機(jī)具有快速機(jī)動(dòng)、預(yù)警響應(yīng)能力快的特點(diǎn)，可以通過車載或者地面方式從多種地域直接發(fā)射，快速到達(dá)工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域.對(duì)污染發(fā)生位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)側(cè)，通過滑行和傘降的方式進(jìn)行回收取證。無人機(jī)遙感技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)快速而且準(zhǔn)確地獲取遙感數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)了其在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。

2無人機(jī)遙感技術(shù)

2.1無人機(jī)簡(jiǎn)介

無人機(jī)（UnmannedAerialVehicle，縮寫UAV）是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。根據(jù)其系統(tǒng)組成和飛行特點(diǎn)，無人機(jī)可分為滑跑滑翔型、彈射起飛滑橇降落型、手拋傘降型、旋翼直升機(jī)四大類型，其特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域見表1。

2.2無人機(jī)遙感系統(tǒng)

無人機(jī)遙感系統(tǒng)（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ）

以先進(jìn)的無人駕駛飛行器為平臺(tái)，負(fù)載數(shù)字遙感設(shè)備（數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝錄機(jī)等）進(jìn)行拍攝和記錄，通過遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行影像的同步傳輸，以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集對(duì)象信息的實(shí)時(shí)調(diào)查與監(jiān)測(cè)，且可以完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。無人駕駛飛行器技術(shù)和通訊技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)相互結(jié)合組成的無人機(jī)遙感系統(tǒng)，具有自動(dòng)化、智能化、專題化，可以快速獲取國(guó)土、資源、環(huán)境等的空間遙感信息（圖1）。

2.3無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.3.1作業(yè)安全、效果直接。

無人機(jī)監(jiān)督執(zhí)法不受空間與地形條件等各方面的干擾，可以比常規(guī)的監(jiān)管執(zhí)法手段更為獨(dú)立，直接取得第一手的真實(shí)情況。無人機(jī)遙感系統(tǒng)具備面積覆蓋、垂直或傾斜均能成像的技術(shù)能力，尤其是搭載的高精度數(shù)碼成像設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)回傳的視頻信號(hào)，在視頻終端清晰成像，現(xiàn)場(chǎng)情況辨識(shí)度可以精確到0.1m，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)指揮工作提供實(shí)時(shí)的幫助。同以往的環(huán)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查相比，無死角，更直接安全。

2.3.2目的明確、操作簡(jiǎn)單

無人機(jī)遙感系統(tǒng)智能化和自動(dòng)化水平均比較高。可以通過在系統(tǒng)中事先設(shè)置飛行路線來達(dá)到無人駕駛，并且在飛行中通過不斷的微細(xì)校對(duì)和調(diào)整來達(dá)到對(duì)目標(biāo)的精確測(cè)量?，F(xiàn)在的無人機(jī)遙感系統(tǒng)可以通過視頻系統(tǒng)后手柄來完成操作。

2.3.3使用成本低

目前無人機(jī)最多能加載5kg油，一次飛行任務(wù)可以到達(dá)100多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，能夠在空中持續(xù)飛行16h以上。無人機(jī)體形小，耗費(fèi)低，系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修簡(jiǎn)便，具有監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、區(qū)城廣、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。

3環(huán)境監(jiān)測(cè)

3.1無人機(jī)遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

由于內(nèi)陸水體具有污染類型多樣、環(huán)境復(fù)雜且水域面積相對(duì)小的特點(diǎn)，要求數(shù)據(jù)精度非常高，目前無人機(jī)還達(dá)不到要求，因此在內(nèi)陸水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究相對(duì)較少。目前水環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是借助系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像，從宏觀上觀測(cè)水質(zhì)狀況，提供諸如水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖，直觀全面地監(jiān)測(cè)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，從而達(dá)到對(duì)水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測(cè)的目的。國(guó)內(nèi)無人機(jī)第一次應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域是在遼寧省，采用無人機(jī)遙感系統(tǒng)對(duì)遼河流域進(jìn)行的遼河治理現(xiàn)狀航拍和遙感監(jiān)測(cè)進(jìn)展順利，可以得到分辨率為0.1 m的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，對(duì)這些圖像進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，可以及時(shí)掌握遼河治理重點(diǎn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化情況。

3.2無人機(jī)遙感技術(shù)在大氣環(huán)境環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)無人機(jī)遙感系統(tǒng)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面可監(jiān)測(cè)的指標(biāo)主要包括臭氧、粒子濃度、溫度、濕度、NO2和壓力等?？裳杆俨槊鳝h(huán)境現(xiàn)狀具有視域廣、及時(shí)連續(xù)的特點(diǎn)。無人機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還可搭載采樣器，在空中采集大氣樣品后送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)分析。

3.3無人機(jī)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

目前，無人機(jī)遙感技術(shù)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)方式表現(xiàn)為利用數(shù)碼相機(jī)或光譜類設(shè)備（如紅外攝影機(jī)、紅外掃描儀、微波輻射計(jì)等）獲取遙感影像，通過地面控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)拼接與處理，提取宏觀環(huán)境監(jiān)測(cè)或大范圍監(jiān)測(cè)指標(biāo)。應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)在森林資源調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境等方面。

3.4在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

一旦突發(fā)環(huán)境污染事件發(fā)生后，在情況危險(xiǎn)、交通不利等不利因素下，相關(guān)應(yīng)急處理人員無法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，而無人機(jī)遙感系統(tǒng)可快速趕到污染事故所在空域，系統(tǒng)搭載的影像平臺(tái)可實(shí)時(shí)傳遞影像信息，立體的查看事故現(xiàn)場(chǎng)、污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點(diǎn)分布情況，監(jiān)控事故進(jìn)展，為環(huán)境保護(hù)決策提供準(zhǔn)確信息。無人機(jī)遙感系統(tǒng)的使用，不僅保障了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全，同時(shí)也大幅度的降低了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境應(yīng)急工作人員的工作難度。如發(fā)生在2010年的大連新港30萬(wàn)t級(jí)油輪輸油管線爆炸事件，當(dāng)時(shí)原油入海造成約50 km2海域受到污染，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)無法控制。環(huán)保部在第一時(shí)間調(diào)配無人機(jī)攜帶遙感系統(tǒng)趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了“天―空―地”同步監(jiān)測(cè)。無人機(jī)遙感系統(tǒng)在惡劣條件下多次成功完成低空飛行監(jiān)測(cè)作業(yè)，提供的海面油污發(fā)展監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以動(dòng)態(tài)反映溢油發(fā)生發(fā)展情況，為當(dāng)時(shí)的環(huán)境應(yīng)急管理提供了重要技術(shù)支持。

5結(jié)語(yǔ)

無人機(jī)遙感技術(shù)作為一項(xiàng)極具潛力的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，具有實(shí)時(shí)傳輸影像、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、系統(tǒng)保養(yǎng)維修簡(jiǎn)便、實(shí)用成本低、覆蓋區(qū)域廣、使用用途多、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，正在快速發(fā)展。目前我國(guó)正在建設(shè)“天-空-地”一體化環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，并且已經(jīng)在自然地質(zhì)災(zāi)害、大氣、內(nèi)陸水體、海洋、生態(tài)預(yù)警等多個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域取得了一些研究成果。相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，無人機(jī)遙感技術(shù)將在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮日益重要的作用。

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第4篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

由于水中懸浮物微粒或者浮游生物粒子的影響，射到水體中的太陽(yáng)光會(huì)被一定程度地吸收和散射。任何地物包括水體都具有光譜反射特征，遙感就是通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化。胡舉波等研究發(fā)現(xiàn)，隨著懸浮物質(zhì)數(shù)量的增加，光譜衰減系數(shù)不斷增大，最容易透過的波段從0．50μm附近向紅色區(qū)移動(dòng)。隨著渾濁水泥沙濃度的增大和懸浮沙粒徑的增大，入射光被散射的深度變淺，水的反射率逐漸增高，其峰值逐漸從藍(lán)光移向綠光甚至向黃色變化。Gitelson等研究證明，500～600nm波段適合用來監(jiān)測(cè)水體的懸浮物，700～900nm波段的反射率對(duì)懸浮物質(zhì)的濃度變化最敏感，也是遙感用來估算水體懸浮物質(zhì)濃度的最佳波段。通過遙感拍攝水體的圖像，觀察圖像上波峰出現(xiàn)的位置區(qū)域，就能夠清楚地了解水體渾濁度的變化。

1.1城市污水的監(jiān)測(cè)

城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有大量有機(jī)物，使水質(zhì)惡化。衛(wèi)星遙感技術(shù)通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化，不僅能夠?qū)崟r(shí)觀察污染物的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，還可以根據(jù)水中的懸浮物作為判定指示物來追蹤污染源。韓陽(yáng)等針對(duì)不同濃度的3個(gè)生活污水樣本，采用二向反射光度計(jì)的方法，測(cè)定了不同樣本在2π空間的多角度偏振反射光譜數(shù)據(jù)，建立了探測(cè)方位角、光線入射角、探測(cè)天頂角、偏振角、波段等因素與所測(cè)水體的偏振數(shù)據(jù)的關(guān)系。黃妙芬等利用2006年4月6～7日在甘肅省慶陽(yáng)市境內(nèi)環(huán)江、柔遠(yuǎn)和馬蓮河實(shí)測(cè)的水體波譜數(shù)據(jù)，以及化學(xué)需氧量COD測(cè)定數(shù)據(jù)，采用Fisher判別方法，建立了基于地面實(shí)測(cè)光譜數(shù)據(jù)和適用于該研究區(qū)的水環(huán)境COD遙感識(shí)別模式。水環(huán)境COD污染遙感模式的建立為從遙感影像上快速、大面積獲取COD信息提供了一種技術(shù)手段。ChuqunChen等利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)來評(píng)估珠江水質(zhì)，結(jié)合綜合污染（CPI）法，測(cè)得水體COD和養(yǎng)分的含量，定量分析了珠江口水污染的狀況。鞏彩蘭等提出了利用多光譜、高光譜遙感技術(shù)對(duì)水環(huán)境情況進(jìn)行大面積、多時(shí)相、低成本監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的新方法，并通過水樣采集、光譜測(cè)量、模型建立、圖像處理、水質(zhì)反演和系統(tǒng)演示等實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃浦江和淀山湖的水環(huán)境情況的宏觀監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，并驗(yàn)證了該方法的有效性。通過監(jiān)測(cè)水體的反射光譜數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)測(cè)水體的波譜數(shù)據(jù)建立相關(guān)關(guān)系和模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)水體全方位快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)。

1.2水體熱污染的監(jiān)測(cè)

廢水中懸浮物千差萬(wàn)別，導(dǎo)致特征曲線反射峰的位置和強(qiáng)度也不一樣。一般采用多光譜合成圖像來監(jiān)測(cè)廢水污染，也可以根據(jù)溫度的差異選擇熱紅外的方法進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測(cè)。由于熱紅外傳感器對(duì)熱源比較敏感，能夠準(zhǔn)確、有效地探測(cè)出熱污染排放源。吳傳慶等利用多時(shí)相的TM熱紅外數(shù)據(jù)對(duì)大亞灣核電站周圍的水溫場(chǎng)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過對(duì)信息的提取分析，有效地對(duì)核電站周圍的環(huán)境影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。石登榮等利用多時(shí)相航空熱紅外掃描，獲取水體熱輻射場(chǎng)變化資料，結(jié)合數(shù)學(xué)模擬，研究上海地區(qū)感潮水體熱污染的時(shí)間和空間的動(dòng)態(tài)變化，建立了相應(yīng)的動(dòng)態(tài)方程，數(shù)學(xué)擬合的誤差平均在±2．7％左右。說明，利用航空熱紅外掃描結(jié)合數(shù)學(xué)模式，可以較好地反映水體熱污染的動(dòng)態(tài)變化。采用熱紅外遙感技術(shù)對(duì)水溫變化進(jìn)行時(shí)空監(jiān)測(cè)，根據(jù)影像上的熱輻射信息，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別熱污染的分布，較好地完成對(duì)熱污染的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。

1.3水體富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)

水體富營(yíng)養(yǎng)化是水體接納的N、P等營(yíng)養(yǎng)元素超過了自身的最大負(fù)荷量，造成水體中浮游植物大量繁殖，這是水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的顯著標(biāo)志。遙感技術(shù)根據(jù)浮游植物中的葉綠素與可見和近紅外光之間具有特殊的陡坡效應(yīng)，即葉綠素含量高的地方反射率的峰值也大的現(xiàn)象來監(jiān)測(cè)富營(yíng)養(yǎng)化的分布范圍，然后，從彩色紅外圖像上的顏色變化來監(jiān)測(cè)富營(yíng)養(yǎng)化的污染程度。宋瑜等結(jié)合高光譜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了基于MODIS數(shù)據(jù)對(duì)太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化識(shí)別的模型，實(shí)現(xiàn)了水富營(yíng)養(yǎng)化遙感信息的有效提取。XiaoqinXue等采用水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)指數(shù)（TSI）對(duì)西安渭河水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究證明，使用TM遙感數(shù)據(jù)對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和評(píng)估是可行的。吳傳慶等研究證明，從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角度的遙感評(píng)價(jià)方法，可行性強(qiáng)，能夠充分運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)源很好地完成湖泊富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)的評(píng)價(jià)工作。遙感技術(shù)能夠多角度對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水體富營(yíng)養(yǎng)化提供了有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。

1.4石油污染的監(jiān)測(cè)

海上或港口的石油污染是一種常見的水體污染，也是污染數(shù)量多、范圍廣、危害深的一種污染。遙感技術(shù)利用油和水對(duì)太陽(yáng)輻射的反射不同，在遙感影像上表現(xiàn)為同物異譜和同譜異物現(xiàn)象來監(jiān)測(cè)水體是否有油層覆蓋。張永寧等在可見光波段對(duì)不同厚度煤油、輕柴油、油和重柴油的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，油膜反射率的大小與油膜的厚度有關(guān)。趙冬至等總結(jié)了油膜在可見光近紅外波段的地物光譜特征，為識(shí)別油膜的厚度提供了參考。Palmer等利用小型的機(jī)載成像光譜儀分析了發(fā)生在英國(guó)設(shè)得蘭（Shetlands）的溢油事故，證明440～900nm是油膜提取的最有效波段。ShiL等搜集了中國(guó)東海西部2002—2005年石油泄漏的（SAR）圖像，分析了不同類型的石油泄漏量晝夜性變化和季節(jié)性變化的規(guī)律，為控制和治理大面積的石油污染提供了科學(xué)的指導(dǎo)。不同厚度的油膜對(duì)太陽(yáng)光的反射不同，通過對(duì)水面影像上反射率的變化監(jiān)測(cè)水體的油污染以及油層的覆蓋厚度，從遙感影像上觀察石油泄漏的時(shí)空分布特點(diǎn)和擴(kuò)散規(guī)律實(shí)現(xiàn)對(duì)石油污染的快速準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。

2遙感技術(shù)在大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

大氣遙感是利用遙感傳感器來監(jiān)測(cè)大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及變化，不需要直接接觸目標(biāo)而進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量，能夠快速地進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位，從而獲得全面的綜合信息。由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜，通過選擇合適的波段來測(cè)量大氣的散射、吸收及輻射的光譜，然后，從其結(jié)果中推算出污染氣體的成分。白亮通過對(duì)幾種主要大氣污染物定量反演方法的分析，論述了定量遙感技術(shù)在福建省大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。楊嵐簡(jiǎn)述了大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理，著重闡述被動(dòng)式空基遙感和主動(dòng)式空基遙感在大氣環(huán)境中的應(yīng)用。

2.1大氣氣溶膠的監(jiān)測(cè)

氣溶膠是指懸浮在大氣中的各種液態(tài)或固態(tài)微粒，通常所指的煙、霧、塵等都是氣溶膠。在遙感圖像中工廠排放的煙霧、大規(guī)模的沙塵暴、火山噴發(fā)產(chǎn)生的煙柱、森林失火導(dǎo)致的濃煙都有清晰的影像。氣溶膠光學(xué)厚度則是氣溶膠粒子各個(gè)特性參量的綜合反映，氣溶膠光學(xué)厚度能夠反映大氣污染渾濁的程度，利用氣溶膠光學(xué)厚度反應(yīng)氣溶膠的變化，方法種類多，內(nèi)容也各不相同。程立剛等介紹了應(yīng)用于大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的多種方法，并著重闡述了被動(dòng)式空基遙感和主動(dòng)式地基遙感在大氣環(huán)境遙感中的應(yīng)用以及探測(cè)氣溶膠的衛(wèi)星傳感器的發(fā)展歷程和特點(diǎn)。王耀庭等針對(duì)大氣氣溶膠性質(zhì)及其衛(wèi)星遙感反演的研究發(fā)現(xiàn)，氣溶膠光學(xué)厚度對(duì)低地表反射率比較敏感，而與太陽(yáng)光的相互作用主要表現(xiàn)為吸收。孫娟等證明，MODIS的氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）資料與能見度之間具有較好的相關(guān)性，利用MODIS產(chǎn)品來反演能見度是可行的。此外，毛節(jié)泰等對(duì)MODIS衛(wèi)星遙感氣溶膠的方法與地面多波段太陽(yáng)光度計(jì)的觀測(cè)法進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者有較好的相關(guān)性。MODIS衛(wèi)星遙感能夠精確地識(shí)別每一地區(qū)氣溶膠細(xì)微的變化，利用MODIS產(chǎn)品來監(jiān)測(cè)氣溶膠的變化，為大氣污染監(jiān)測(cè)提供了非常有效的手段。

2.2有害氣體的監(jiān)測(cè)

有害氣體通常指人為或自然條件下產(chǎn)生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對(duì)生物有機(jī)體有害的氣體。遙感監(jiān)測(cè)有害氣體主要有2種方法，一類是根據(jù)有害氣體污染區(qū)地物反射率的發(fā)生變化、邊界模糊的情況來對(duì)有害氣體的污染情況進(jìn)行估計(jì)，另一類是利用間接解譯標(biāo)志－實(shí)際反演來推斷某地區(qū)大氣污染的程度和性質(zhì)。魏合理等利用地面可見光（430～450m）波段的太陽(yáng)光譜和大氣上界的參考太陽(yáng)光譜，反演出大氣中NO2的柱總含量，得到了該地區(qū)上空NO2含量及其變化，其變化與當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站用常規(guī)法測(cè)量的NO2濃度的變化基本一致。趙春雷等選取2010年的資料制作了河北省SO2的遙感圖像，與地面監(jiān)測(cè)情況基本符合，還通過光學(xué)厚度資料和地面觀測(cè)資料進(jìn)行遙感效果檢驗(yàn)，平均遙感監(jiān)測(cè)精度達(dá)86％，基本可以滿足大范圍大氣環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的需要。白文廣開發(fā)了基于優(yōu)化擬合的CH4物理反演算法，用于實(shí)際反演，與官方反演結(jié)果比較一致性較好；并首次在中國(guó)區(qū)域開展地基FTIR大氣成分遙感監(jiān)測(cè)研究，用于衛(wèi)星反演產(chǎn)品的地基驗(yàn)證。對(duì)中國(guó)區(qū)域CH4時(shí)空分布特征進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并給出分析結(jié)果，為政府決策提供科學(xué)依據(jù)。無論是直接觀測(cè)污染物的反射光譜還是通過間接解譯的方法，最終都是通過觀測(cè)反射率的變化來監(jiān)測(cè)有害氣體的存在，為監(jiān)測(cè)大氣中其他污染物提供了科學(xué)的借鑒。

2.3城市熱島效應(yīng)的監(jiān)測(cè)

城市熱島效應(yīng)是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區(qū)的溫度，從而形成了從城市流向郊區(qū)的一種環(huán)流。城市熱島效應(yīng)是環(huán)境遙感中經(jīng)久不衰的研究課題，對(duì)城市環(huán)境而言，城市熱島也是一種大氣熱污染現(xiàn)象。目前，針對(duì)城市熱島的環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)是通過研究城市下墊面的熱紅外遙感進(jìn)行的，通過對(duì)不同時(shí)相的遙感資料的收集，總結(jié)出城市熱島的日變化和年變化規(guī)律。XuhanQiu等提出了城市熱島比例指數(shù)（URI），可以用來定量分析近一個(gè)時(shí)期的城市熱島效應(yīng)隨時(shí)間的變化。根據(jù)植被、水分和表面溫度之間的相互關(guān)系，對(duì)照目標(biāo)城市，根據(jù)城郊植被的差異，選出2幅不同時(shí)期的TM（4．5．6波段）彩色合成圖像，大致定出城市熱島的范圍。Zak－sek等采用歐洲高空間分辨率SEVIRI來估算地表的溫度，再根據(jù)陸地表面溫度（LST）來分析城市熱島的日變化，結(jié)果證明，該方法可以用來分析城市熱島的日變化分析，為監(jiān)測(cè)和治理城市熱島的變化提供了一種科學(xué)的方法。Gallo等用NOAA／AVHRR數(shù)據(jù)獲得歸一化植被指數(shù)（NDVI）估算城市熱島對(duì)城郊?xì)鉁夭町惖挠绊?，結(jié)果表明，植被指數(shù)和城郊?xì)鉁夭町愔g存在顯著的相關(guān)性。

LinLiu等觀察香港一天的熱島效應(yīng)與植被指數(shù)（NDVI）的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn)，熱島效應(yīng)和NDVI存在著負(fù)相關(guān)，同時(shí)表明了綠色土地可以削弱城市的熱島效應(yīng)；熱島效應(yīng)和歸一化差異指數(shù)（NDBI）存在著正相關(guān)，可以用于城市熱島效應(yīng)案例的分析研究。遙感技術(shù)能夠從時(shí)空中分析城市熱島的變化趨勢(shì)，為監(jiān)測(cè)城市熱島效應(yīng)提供了科學(xué)手段。

3結(jié)論與展望

3.1結(jié)論

目前，遙感技術(shù)正從單一遙感資料的分析向多時(shí)相、多數(shù)據(jù)源（包括非遙感資料數(shù)據(jù)）的信息復(fù)合與綜合分析過渡。利用多時(shí)相監(jiān)測(cè)方法對(duì)環(huán)境污染的種類進(jìn)行追蹤，能夠及時(shí)、客觀、準(zhǔn)確地反應(yīng)污染物的信息，如污染源的位置、污染物的種類、擴(kuò)散方向等，并能夠?qū)Υ竺娣e的環(huán)境污染通覽全貌，在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

3.2展望

隨著各領(lǐng)域?qū)b感技術(shù)需求的提高，遙感技術(shù)仍有待于從以下幾方面加強(qiáng)研究。

1）實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感信息的定量化，對(duì)全球環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析、預(yù)測(cè)和管理。隨著RS與GIS、GPS結(jié)合越來越多地運(yùn)用到環(huán)境中，而GIS的發(fā)展更需要遙感信息的定量化，實(shí)現(xiàn)遙感信息的定量化，才能使RS與GIS結(jié)合擁有更廣闊的應(yīng)用前景。

2）發(fā)展環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化，借助互聯(lián)網(wǎng)的資源共享性，將全國(guó)范圍監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化及資源共享，充分利用一個(gè)最新的研究成果并促進(jìn)其運(yùn)用，可以節(jié)省監(jiān)測(cè)時(shí)間和成本。

3）提高衛(wèi)星遙感的分辨率。由于大氣中云和霧的干擾，在進(jìn)行大氣校正時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差，造成誤判。高分辨率和高頻率的傳感器的建立，可以對(duì)突發(fā)性環(huán)境污染事故進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，且高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

4）提高信息提取的精度和可靠性。應(yīng)發(fā)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知模型和影像處理系統(tǒng)的集成技術(shù)，目前遙感技術(shù)正朝著多時(shí)相、多光譜、多平臺(tái)、多角度、多傳感器以及多空間分辨率之間的融合技術(shù)的方向發(fā)展。

第5篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：城市 遙感技術(shù) 數(shù)據(jù)獲取 數(shù)字城市

中圖分類號(hào)：X171 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（b）-0029-02

中國(guó)目前正處于城市化快速發(fā)展期。城市化的發(fā)展，一方面創(chuàng)造了城市文明和物質(zhì)繁榮，給人們帶來了極大的生活便利；另一方面則劇烈地改變著原有的生存環(huán)境，并產(chǎn)生了一系列城市問題：人口激增、環(huán)境污染、耕地占用、綠地減少和生態(tài)系統(tǒng)退化等，城市已成為社會(huì)矛盾和資源環(huán)境問題最尖銳的區(qū)域。

因此，如何采取合理有效的技術(shù)手段對(duì)城市系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和有效管理，最終實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，是人類亟待解決的關(guān)鍵問題之一。另外，傳統(tǒng)的城市基礎(chǔ)信息獲取手段由于周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、范圍有限，難以及時(shí)反映城市空間發(fā)展趨勢(shì)，也已成為城市建設(shè)與管理的制約因素。因此，采用新興的信息獲取技術(shù)對(duì)現(xiàn)代城市進(jìn)行合理的規(guī)劃管理已顯得十分迫切。

1.遙感技術(shù)與城市遙感

遙感技術(shù)作為一種在不直接接觸的情況下，對(duì)目標(biāo)物或自然現(xiàn)象遠(yuǎn)距離感知的一門探測(cè)技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地獲取城市發(fā)展、建設(shè)的有關(guān)信息，既有城市宏觀的全貌和綜合數(shù)據(jù)，又有城市街區(qū)的微觀圖像和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以全面、高效、實(shí)時(shí)地揭示城市的發(fā)展變化。正是由于遙感技術(shù)具有的顯著優(yōu)越性，使得城市遙感逐漸成為眾多學(xué)者與專業(yè)技術(shù)人員關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域，城市遙感技術(shù)也開始廣泛地運(yùn)用到城市規(guī)劃與建設(shè)、土地開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、人口統(tǒng)計(jì)以及園林綠化等各個(gè)方面，逐漸成為城市管理決策的核心技術(shù)手段之一。所謂城市遙感，即以城市系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用遙感技術(shù)為城市規(guī)劃管理者提供多方面的基礎(chǔ)信息和相關(guān)資料的科學(xué)技術(shù)。目前，城市遙感主要采用航空與航天遙感相結(jié)合，同時(shí)輔以地面實(shí)地調(diào)查的一種技術(shù)方法。全球現(xiàn)有1000多顆遙感衛(wèi)星在軌運(yùn)行（2012年8月數(shù)據(jù)），如美國(guó)的QuickBird，法國(guó)的SPOT，中國(guó)的CBERS以及印度的IRS等。各種遙感平臺(tái)的定期與不定期的作業(yè)，可見光與彩色紅外攝影、熱紅外掃描、多光譜與高光譜掃描等各種成像技術(shù)的應(yīng)用，使得多分辨率、多光譜、多質(zhì)量等級(jí)的城市動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)的獲取成為可能。如今，城市遙感技術(shù)的運(yùn)用，已成為衡量現(xiàn)代城市規(guī)劃與管理水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。它對(duì)于及時(shí)了解和掌握城市發(fā)展變化及資源環(huán)境狀況，對(duì)于合理進(jìn)行城市規(guī)劃、調(diào)整用地結(jié)構(gòu)、保護(hù)城市環(huán)境和實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

2.城市遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

城市遙感技術(shù)為全面、高效、實(shí)時(shí)地了解城市的發(fā)展變化提供了有力的技術(shù)支撐，它已逐漸滲透到城市建設(shè)和研究的各個(gè)領(lǐng)域，在城市規(guī)劃管理中的巨大的作用也日益顯現(xiàn)。目前，城市遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1城市基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的獲取

城市基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)包括數(shù)字地圖、正射影像圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字景觀模型、數(shù)字專題圖和各種專用地理信息數(shù)據(jù)等?，F(xiàn)代城市建設(shè)需要大量的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，利用遙感技術(shù)可制作不同種類、各種比例尺的專題圖或影像圖，以滿足不同使用者的需求，加快城市數(shù)字化的進(jìn)程。近些年，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字正射影像圖在城市設(shè)計(jì)和管理中的應(yīng)用日趨活躍，其特點(diǎn)正在被城市規(guī)劃者認(rèn)同，并在應(yīng)用實(shí)踐中得到進(jìn)一步發(fā)展。

此外，為了更真實(shí)、直觀地反映城市的地形地貌及環(huán)境狀況，對(duì)城市數(shù)字高程模型和景觀模型等數(shù)據(jù)的需求也日益增多，利用遙感信息快速生成數(shù)字高程模型和景觀模型，在技術(shù)上已經(jīng)日臻完善。應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)所具有的制作城市景觀數(shù)字模型的功能，在計(jì)算機(jī)上能夠非常逼真地再現(xiàn)城市場(chǎng)景，并可以多視角瀏覽，有助于改善城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃決策。以上基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的獲取與生成均離不開城市遙感技術(shù)。

2.2實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境的宏觀監(jiān)測(cè)

固體廢棄物、大氣和水體的污染以及城市熱島都是城市發(fā)展中面臨的主要環(huán)境問題，利用遙感技術(shù)可以有效地開展城市環(huán)境問題的宏觀監(jiān)測(cè)。

例如，不同的物體在遙感影像上具有明顯的的灰階、色調(diào)、紋理特征差異。因此，利用高分辨率的遙感圖像就可以對(duì)城鄉(xiāng)結(jié)合部的固體廢棄物進(jìn)行解譯與識(shí)別；其次，根據(jù)特定時(shí)期的城市大氣環(huán)境在遙感影像的電磁波輻射強(qiáng)弱特征，結(jié)合實(shí)地環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立兩者之間的相關(guān)數(shù)學(xué)分析模型，可以對(duì)城市大氣污染的現(xiàn)狀與空間分布進(jìn)行測(cè)定與評(píng)估；第三，城市熱島是由于城市擴(kuò)張與熱源排放導(dǎo)致的市區(qū)溫度高于郊區(qū)的一種污染效應(yīng)。研究者可通過對(duì)熱紅外影像的分析判讀，揭示城市熱島強(qiáng)度和空間分布范圍，并對(duì)其分布特征、形成規(guī)律等進(jìn)行深入研究。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市熱環(huán)境進(jìn)行合理規(guī)劃和科學(xué)管理的目的；在水污染監(jiān)測(cè)方面，遙感技術(shù)也能夠發(fā)揮重要作用，由于不同水體中的污染物成分、濃度不同，導(dǎo)致水體反射率發(fā)生變化，因而在遙感圖像上也會(huì)有明顯反映。研究者可通過分析相關(guān)遙感信息，判斷出水體污染的類型、程度以及空間分布，從而為城市水環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)決策依據(jù)。

2.3為城市規(guī)劃提供技術(shù)支持

利用遙感技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地獲取城市規(guī)劃和城市建設(shè)所需的各種信息數(shù)據(jù)。具有遙感信息判讀經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，通過對(duì)城市歷史以及現(xiàn)狀的各類遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行人工判讀解譯，結(jié)合計(jì)算機(jī)智能識(shí)別與分類技術(shù)提取相應(yīng)的城市專題信息，容易發(fā)現(xiàn)城市化發(fā)展中存在的一些突出問題，因而可以提出對(duì)城市規(guī)劃與管理決策具有現(xiàn)實(shí)意義的建議。遙感技術(shù)在城市規(guī)劃管理中已經(jīng)和正在發(fā)揮著重要的作用，例如，早在20世紀(jì)50、60年代，我國(guó)就利用航空影像數(shù)據(jù)對(duì)部分城市區(qū)域開展了初步調(diào)查研究；“十一五”期間，國(guó)家建設(shè)部啟動(dòng)了針對(duì)我國(guó)86個(gè)重點(diǎn)城市的城市建設(shè)遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；此外，列入國(guó)家863計(jì)劃的信息獲取與處理技術(shù)重大課題，利用高空間分辨率的QuickBird衛(wèi)星影像進(jìn)行城市大比例尺地形圖的更新研究，都是遙感技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用的很好的例證?？深A(yù)見，隨著城市遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，遙感信息數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用將會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2.4城市化進(jìn)程及土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)控

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口與城市空間規(guī)模的不斷膨脹，城市邊緣地帶的大量耕地、生態(tài)用地正在被蠶食，城市空間急劇擴(kuò)張中出現(xiàn)的盲目無序、生態(tài)環(huán)境破壞、公共交通導(dǎo)向滯后等問題，均對(duì)城市健康發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)城市空間擴(kuò)展及土地利用變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，是發(fā)現(xiàn)和解決城市問題的一個(gè)重要途徑。在城市化迅速發(fā)展的背景之下，利用遙感技術(shù)對(duì)城市區(qū)域不同時(shí)相的各類航空、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯分析，能夠迅速、準(zhǔn)確地獲取城市建成區(qū)內(nèi)各種土地利用的現(xiàn)狀與歷史信息數(shù)據(jù)。研究者可以客觀了解不同時(shí)期內(nèi)城市居住、耕地、林地、水體、交通等用地的面積、分布和動(dòng)態(tài)變化情況，從而為深入研究城市化發(fā)展問題、合理進(jìn)行城市土地利用規(guī)劃提供強(qiáng)有力的技術(shù)手段。

2.5城市園林綠地與植被調(diào)查研究

城市綠地與植被是城市自然生態(tài)系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素，綠色植物具有釋放氧氣、凈化污染、調(diào)節(jié)城市氣候、美化景觀等諸多生態(tài)功能，因而在城市系統(tǒng)中充當(dāng)環(huán)境調(diào)節(jié)器角色。隨著城市生態(tài)環(huán)境日趨惡化，這種作用更加受到人們的關(guān)注，城市綠地監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)已成為城市問題研究的核心內(nèi)容之一。利用遙感技術(shù)能快速準(zhǔn)確地獲取城市園林綠地的分布和植被覆蓋度信息，了解城市綠地景觀的組成、植被種類和空間布局。應(yīng)用遙感影像對(duì)城市園林綠地進(jìn)行調(diào)查，首先是根據(jù)調(diào)查研究的內(nèi)容選取不同類型、時(shí)相和分辨率影像數(shù)據(jù)，然后對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正、解譯和分類。最后計(jì)算出綠地面積并對(duì)城市植被覆蓋狀況按等級(jí)進(jìn)行劃分，通過對(duì)不同時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化分析，能夠建立起供政府決策利用的空間數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù)。近10年來，國(guó)內(nèi)的北京、廣州、上海、天津、深圳、重慶等城市均開展了城市綠地遙感調(diào)查和評(píng)價(jià)研究，各種類型的遙感數(shù)據(jù)源都得到了廣泛地運(yùn)用，也取得了較好的效果，相關(guān)研究成果的取得極大地推動(dòng)了我國(guó)城市綠化及城市生態(tài)研究工作。

3.城市遙感技術(shù)的發(fā)展與展望

遙感技術(shù)問世30多年來，其應(yīng)用的深度和廣度都在不斷的拓展。目前，這一技術(shù)正從單一遙感資料的分析，向多時(shí)相、多數(shù)據(jù)源的信息復(fù)合與綜合分析過渡，從區(qū)域靜態(tài)分析研究向動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和過程預(yù)測(cè)過渡，從定性調(diào)查、系列制圖，向計(jì)算機(jī)輔助的數(shù)字處理、定量自動(dòng)制圖過渡，從對(duì)各種事物的表面性的描述向內(nèi)在規(guī)律分析、定量化分析過渡。預(yù)計(jì)在未來一段時(shí)期，城市遙感技術(shù)將在以下一些方面有較大的發(fā)展。

3.1遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的發(fā)展

隨著新型傳感器研發(fā)水平的提高以及城市遙感對(duì)各類數(shù)據(jù)需求的增加，高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在城市中得以廣泛應(yīng)用。尤其是IKONOS、QuickBird、GeoEye-1等一系列商業(yè)衛(wèi)星的成功發(fā)射和運(yùn)行，將逐步取代航空遙感數(shù)據(jù)成為城市遙感的主要數(shù)據(jù)源。高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃、城市土地調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市地圖和專題地圖更新等方面會(huì)發(fā)揮重要的作用。對(duì)于全球用戶而言，無論你身在何處，都能夠更方便地采用聯(lián)機(jī)方式直接定購(gòu)和接收產(chǎn)品，相關(guān)遙感數(shù)據(jù)信息能以數(shù)字方式傳輸，在幾小時(shí)內(nèi)就可以獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.2構(gòu)建新型城市遙感信息模型

遙感信息模型是集地形模型、數(shù)學(xué)模型和物理模型之大成，它是利用遙感信息和地理信息影像化方法建立起來的一種可視化模型，是一種注重知識(shí)表達(dá)和影像理解的模型。城市遙感信息模型是遙感技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展的關(guān)鍵，構(gòu)建各類針對(duì)具體研究對(duì)象的城市遙感信息模型，可計(jì)算和反演對(duì)實(shí)際應(yīng)用非常有價(jià)值的城市環(huán)境參數(shù)。在過去幾十年中，盡管人們發(fā)展了許多遙感信息模型，如植被指數(shù)和植被覆蓋度模型、地表蒸散估算模型、城市地表不透水層模型、地表溫度指數(shù)及歸一化水體指數(shù)模型等，但遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前城市遙感應(yīng)用的需要，因此發(fā)展新的遙感信息模型仍然是當(dāng)前城市遙感技術(shù)研究的前沿。

3.3“3S”信息技術(shù)的集成應(yīng)用

未來由遙感（Rs）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）作為主體構(gòu)成的空間信息集成技術(shù)系統(tǒng)，將完成其從理論、方法、技術(shù)框架到實(shí)施步驟的研究和應(yīng)用，最終形成具有多維城市信息獲取與實(shí)時(shí)處理特點(diǎn)的新的綜合技術(shù)領(lǐng)域。其中，遙感可為地理信息系統(tǒng)提供海量的空間數(shù)據(jù)信息，地理信息系統(tǒng)為遙感影像處理分析提供高效的輔助工具，全球定位系統(tǒng)為遙感對(duì)地觀測(cè)信息提供實(shí)時(shí)的定位信息和地面高程模型。“3s”一體化集成將最終建成新型的城市三維信息獲取系統(tǒng)，并形成高效、高精度的信息處理分析流程，這對(duì)遙感技術(shù)在城市系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

3.4全面推進(jìn)“數(shù)字城市”的建設(shè)

“數(shù)字城市”是城市信息化的戰(zhàn)略目標(biāo)和城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。遙感技術(shù)發(fā)展在“數(shù)字城市”的建設(shè)過程中將扮演舉足輕重的角色，遙感信息是“數(shù)字城市”的多源信息的一個(gè)重要的分支，與城市發(fā)展的其他信息相比，有其顯著的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。作為“數(shù)字城市”建設(shè)中的關(guān)鍵性支撐技術(shù)之一，遙感信息的獲取與處理技術(shù)隨著數(shù)字化時(shí)代的到來正在高速發(fā)展，人們對(duì)遙感信息內(nèi)在規(guī)律與實(shí)用價(jià)值的認(rèn)識(shí)也愈加深入。因此，遙感技術(shù)在城市領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛，這必將推動(dòng)“數(shù)字城市”和“數(shù)字地球”的建設(shè)，對(duì)于提升城市規(guī)劃和管理決策水平，提高城市建設(shè)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等的綜合效益，以及推進(jìn)城市的科學(xué)發(fā)展將起到十分重要的作用。

第6篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】：遙感(RS)技術(shù)；用途；分類；常用的遙感數(shù)據(jù)；圖像處理；應(yīng)用范圍

中圖分類號(hào)： P283 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

0引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)和航天技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)正在進(jìn)入一個(gè)能快速、及時(shí)提供多種對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的新階段。遙感技術(shù)已經(jīng)成為測(cè)繪領(lǐng)域中對(duì)信息進(jìn)行提取、加工、表達(dá)和應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)。

1遙感技術(shù)

1.1遙感的定義

“遙感”，顧名思義，就是遙遠(yuǎn)地感知。傳說中的“千里眼”、“順風(fēng)耳”就具有這樣的能力。人類通過大量的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)地球上每一個(gè)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(shí)到的形式－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(gè)原理來探測(cè)地表物體對(duì)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(shí)別物體。

1.2遙感圖像的用途

就像我們生活中拍攝的照片一樣，遙感像片同樣可以“提取”出大量有用的信息。從一個(gè)人的像片中，我們可以辨別出人的頭、身體及眼、鼻、口、眉毛、頭發(fā)等信息。遙感圖像一樣可以辨別出很多信息，如水體（河流、湖泊、水庫(kù)、鹽池、魚塘等）、植被（森林、果園、草地、農(nóng)作物、沼澤、水生植物等）、土地（農(nóng)田、林地、居民地、廠礦企事業(yè)單位、沙漠、海岸、荒原、道路等）、山地（丘嶺、高山、雪山）等等；從遙感圖像上能辨別出較小的物體如：一棵樹、一個(gè)人、一條交通標(biāo)志線、一個(gè)足球場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)志線等。大量信息的提取，無疑決定了遙感技術(shù)的應(yīng)用是十分廣闊的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，有近30個(gè)領(lǐng)域、行業(yè)都能用到遙感技術(shù)，如陸地水資源調(diào)查、土地資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、城市遙感調(diào)查、海洋資源調(diào)查、測(cè)繪、考古調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)和規(guī)劃管理等。

由于遙感技術(shù)是從人們一般不能站到的高度去“拍照”，故從宏觀視野上，也有著人力所不能及的優(yōu)勢(shì)。

1.3遙感技術(shù)

遙感技術(shù)包括傳感器技術(shù)，信息傳輸技術(shù)，信息處理、提取和應(yīng)用技術(shù)，目標(biāo)信息特征約分析與測(cè)量技術(shù)等。

遙感技術(shù)依其遙感儀器所選用的波譜性質(zhì)可分為：電磁波遙感技術(shù)，聲納遙感技術(shù)，物理場(chǎng)（如重力和磁力場(chǎng))遙感技術(shù)。

電磁波遙感技術(shù)是利用各種物體／物質(zhì)反射或發(fā)射出不同特性的電磁波進(jìn)行遙感的。其可分為可見光、紅外、微波等遙感技術(shù)。按照感測(cè)目標(biāo)的能源作用可分為：主動(dòng)式遙感技術(shù)和被動(dòng)式遙感技術(shù)。按照記錄信息的表現(xiàn)形式可分為：圖像方式和非圖像方式。按照遙感器使用的平臺(tái)可分為：航天遙感技術(shù)，航空遙感技術(shù)、地面遙感技術(shù)。按照遙感的應(yīng)用領(lǐng)域可分為：地球資源遙感技術(shù)，環(huán)境遙感技術(shù)，氣象遙感技術(shù)，海洋遙感技術(shù)等。

2遙感的分類

2.1按遙感平臺(tái)的高度分類大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感

航天遙感又稱太空遙感(spaceremotesensmg)泛指利用各種太空飛行器為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng)，以地球人造衛(wèi)星為主體，包括載人飛船、航天飛機(jī)和太空站，有時(shí)也把各種行星探測(cè)器包括在內(nèi)。

衛(wèi)星遙感(SatelLiteremotesensing)為航天遙感的組成部分，以人造地球衛(wèi)星作為遙感平臺(tái)，主要利用衛(wèi)星對(duì)地球和低層大氣進(jìn)行光學(xué)和電子觀測(cè)。航空遙感泛指從飛機(jī)、飛艇、氣球等空中平臺(tái)對(duì)地觀測(cè)的遙感技術(shù)系統(tǒng)。

地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng)，地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺(tái)上，可進(jìn)行各種地物波譜測(cè)量。

2.2按所利用的電磁波的光譜段分類可分為可見反射紅外遙感，熱紅外遙感、微波遙感

可見光／反射紅外遙感，主要指利用可見光(0.4-0.7微米)和近紅外(0.7-2.5微米)波段的遙感技術(shù)統(tǒng)稱，前者是人眼可見的波段，后者即是反射紅外波段，人眼雖不能直接看見，但其信息能被特殊遙感器所接受。它們的共同的特點(diǎn)是，其輻射源是太陽(yáng)，在這二個(gè)波段上只反映地物對(duì)太陽(yáng)輻射的反射，根據(jù)地物反射率的差異，就可以獲得有關(guān)目標(biāo)物的信息，它們都可以用攝影方式和掃描方式呈像。

熱紅外遙感，指通過紅外敏感元件，探測(cè)物體的熱輻射能量，顯示目標(biāo)的輻射溫度或熱場(chǎng)圖像的遙感技術(shù)的統(tǒng)稱。遙感中指8—14微米波段范圍。地物在常溫(約300K)下熱輻射的絕大部分能量位于此波段，在此波段地物的熱輻射能量，大于太陽(yáng)的反射能量。熱紅外遙感具有晝夜工作的能力。

微波遙感，指利用波長(zhǎng)1—1000毫米電磁波遙感的統(tǒng)稱。通過接收地面物體發(fā)射的微波輻射能量，或接收遙感儀器本身發(fā)出的電磁波束的回波信號(hào)，對(duì)物體進(jìn)行探測(cè)、識(shí)別和分析。微波遙感的特點(diǎn)是對(duì)云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以繼日地全天候工作。

2.3按研究對(duì)象分類可分為資源遙感與環(huán)境遙感

資源遙感：以地球資源作為調(diào)查研究對(duì)象的遙感方法和實(shí)踐，調(diào)查自然資源狀況和監(jiān)測(cè)再生資源的動(dòng)態(tài)變化，是遙感技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一。利用遙感信息勘測(cè)地球資源，成本低，速度快，有利于克服自然界惡劣環(huán)境的限制，減少勘測(cè)投資的盲目性。

環(huán)境遙感：利用各種遙感技術(shù)，對(duì)自然與社會(huì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)或作出評(píng)價(jià)與預(yù)報(bào)的統(tǒng)稱。由于人口的增長(zhǎng)與資源的開發(fā)、利用，自然與社會(huì)環(huán)境隨時(shí)都在發(fā)生變化，利用遙感多時(shí)相、周期短的特點(diǎn)，可以迅速為環(huán)境監(jiān)測(cè)。評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)提供可靠依據(jù)。

2.4按應(yīng)用空間尺度分類可分為全球遙感、區(qū)域遙感和城市遙感

全球遙感：全面系統(tǒng)地研究全球性資源與環(huán)境問題的遙感的統(tǒng)稱。

區(qū)域遙感：以區(qū)域資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)為目的的遙感信息工程，它通常按行政區(qū)劃(國(guó)家、省區(qū)等)和自然區(qū)劃(如流域)或經(jīng)濟(jì)區(qū)進(jìn)行。

城市遙感：以城市環(huán)境、生態(tài)作為主要調(diào)查研究對(duì)象的遙感工程。

3常用的遙感數(shù)據(jù)

常用的遙感數(shù)據(jù)有：美國(guó)陸地衛(wèi)星(Landsat)TM和MSS遙感數(shù)據(jù)，法國(guó)SPOT衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，加拿大Radarsat雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)。

4圖像處理

遙感影像通常需要進(jìn)一步處理方可使用，用于該目的的技術(shù)稱之為圖像處理。圖像處理包括各種可以對(duì)像片或數(shù)字影像進(jìn)行處理的操作，這些包括圖像壓縮、圖像存儲(chǔ)、圖像增強(qiáng)、處理、量化、空間濾波以及圖像模式識(shí)別等。還有其它更加豐富的內(nèi)容。

5遙感應(yīng)用范圍

遙感應(yīng)用范圍：陸地水資源調(diào)查、土地資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、城市遙感調(diào)查、海洋資源調(diào)查、測(cè)繪、考古調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)和規(guī)劃管理等。

6結(jié)束語(yǔ)

第7篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞]無人機(jī)遙感 水利工程 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）40-0216-01

1.引言

無人機(jī)遙感技術(shù)是近年來無人機(jī)技術(shù)不斷取得突破和發(fā)展的產(chǎn)物，將無人機(jī)遙感技術(shù)盡快、全面的應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域，可以使水利工程現(xiàn)代化發(fā)展獲得強(qiáng)大的技術(shù)推動(dòng)力，極大的提升水利工程管理的水平。

2.無人機(jī)遙感技術(shù)

無人機(jī)是指通過無線電遙控設(shè)備或機(jī)載計(jì)算機(jī)程控技術(shù)進(jìn)行操控的不載人飛行器。無人機(jī)遙感技術(shù)是利用無人機(jī)技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)，自動(dòng)化、智能化、專業(yè)化的快速獲取地理、資源、環(huán)境等空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)采集、處理和應(yīng)用分析的技術(shù)。

無人機(jī)遙感技術(shù)平臺(tái)主要由四大部分組成：飛行器分技術(shù)、測(cè)控及信息傳輸技術(shù)、信息獲取及處理、保障技術(shù)等。

目前國(guó)內(nèi)主流的無人機(jī)遙感技術(shù)是在放飛場(chǎng)由人工遙控?zé)o人機(jī)起飛，進(jìn)入航線后切入自主飛行狀態(tài)，利用慣性導(dǎo)航平臺(tái)及全球衛(wèi)星定位技術(shù)復(fù)合導(dǎo)航技術(shù)控制無人機(jī)按照預(yù)定航線自主飛行，并實(shí)時(shí)將飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)傳回地面控制人員，無人機(jī)完成遙感作業(yè)任務(wù)后，切出自動(dòng)飛行狀態(tài)改由人工遙控降落到回收?qǐng)觥?/p>

2.1 無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）使用成本低廉。整套無人機(jī)遙感技術(shù)的購(gòu)置費(fèi)用大大低于衛(wèi)星和載人飛機(jī)，由于其對(duì)場(chǎng)地和人員運(yùn)用操作的技術(shù)要求也比載人飛機(jī)低的多，且技術(shù)較為成熟，因此日常運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、方便、可靠。目前的無人機(jī)基本都采用電驅(qū)動(dòng)和燃油驅(qū)動(dòng)兩種方式，電驅(qū)動(dòng)一般采用鋰聚合物電池驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)無人機(jī)飛行，電池可重復(fù)充電若干次。

（2）安全作業(yè)保障能力強(qiáng)。由于無人機(jī)遙感技術(shù)可采用自主和地面遙控兩種作業(yè)方式，并且可以隨意切換工作方式，因此無人機(jī)遙感技術(shù)的操作人員可在需要進(jìn)行作業(yè)的高危地區(qū)控制無人機(jī)遙感技術(shù)開展工作，不需要人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，從而回避了操作人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（3）遙感數(shù)據(jù)精度高。由于無人機(jī)可以控制在低空飛行，所攜帶的精密遙感設(shè)備可獲取高分辨率的遙感影像資料。這種高分辨率影像資料可以讓技術(shù)人員獲取較小空間尺度上的地表細(xì)微變化、使得通過利用高分辨率遙感影像資料來監(jiān)測(cè)地質(zhì)和人為活動(dòng)對(duì)水利工程周邊的影響成為現(xiàn)實(shí)。

（4）具備機(jī)動(dòng)快速的應(yīng)急反應(yīng)能力。無人機(jī)遙感技術(shù)體積小、質(zhì)量輕、操作簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)場(chǎng)迅速，起降條件受場(chǎng)地限制較小，在廣場(chǎng)、公路或其他較開闊的硬質(zhì)地面均可完成短時(shí)短距起降，快速獲取遙感數(shù)據(jù)。

（5）能夠克服云層獲取數(shù)據(jù)。在很多地區(qū)由于受天氣影響， 導(dǎo)致云層較厚， 像衛(wèi)星光學(xué)遙感等方式無法獲取數(shù)據(jù)。而無人機(jī)可在云層下方飛行，完全可以不受多云天氣條件的制約，從而可以克服云層獲取遙感數(shù)據(jù)。

（6）可實(shí)現(xiàn)大區(qū)域、長(zhǎng)航時(shí)及定點(diǎn)、定區(qū)域遙感監(jiān)測(cè)。目前國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的民用無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)持續(xù)飛行 1 600 km，滯空時(shí)間16 h以上，飛行前可一次性設(shè)定超過100個(gè)航點(diǎn)。在飛行完原設(shè)定所有航點(diǎn)后，技術(shù)人員可實(shí)時(shí)上傳新航點(diǎn)，保證飛控技術(shù)的持續(xù)工作，避免了無人機(jī)降落后重新設(shè)定航點(diǎn)的操作環(huán)節(jié)。

（7）實(shí)現(xiàn)多種任務(wù)的應(yīng)用。無人機(jī)遙感技術(shù)可以為多種小型遙感傳感器提供了良好的搭載平臺(tái)，如多光譜儀、熱成像儀、氣象傳感器、大氣采樣器、合成孔徑雷達(dá)等。使用者可以根據(jù)任務(wù)性質(zhì)和任務(wù)目的針對(duì)性的選用相應(yīng)的遙感裝置，從而保證了多種任務(wù)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)運(yùn)用范圍的最大化。

3.無人機(jī)遙感技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用

3.1 無人機(jī)遙感在水利工程防汛防旱應(yīng)急搶險(xiǎn)中的應(yīng)用

無人機(jī)在防汛防旱檢查中，可克服交通不便、情況危險(xiǎn)等不利因素，迅速趕赴目標(biāo)區(qū)域，立體地查看目標(biāo)區(qū)的地形、地貌和水工建筑物、堤防的完好程度。利用機(jī)載遙感裝置，可實(shí)時(shí)向后方傳遞影像、圖片等信息資料，監(jiān)視汛情旱情發(fā)展，為防洪決策提供準(zhǔn)確的信息來源。小型無人機(jī)攜帶非常方便，在到達(dá)一定區(qū)域后將其放飛，操作人員可以在安全地域內(nèi)操控其飛行，并進(jìn)行相關(guān)信息的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控，大大地降低工作人員的工作難度，在防汛搶險(xiǎn)中的人身安全也可以得到進(jìn)一步的保障 。

3.2 在水利工程水行政執(zhí)法中的應(yīng)用

水利工程管理范圍內(nèi)的水域大多有著面積較大、位置偏遠(yuǎn)、交通不便的特點(diǎn)，其巡查和執(zhí)法工作很難做到全面細(xì)致。水利部門可采用無人機(jī)遙感技術(shù)定期或者適時(shí)獲取該區(qū)域的遙感影像，通過逐年影像的分析比對(duì)和對(duì)適時(shí)影像的研判，可以清楚地了解到水利管理范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境變化和人為活動(dòng)痕跡的動(dòng)態(tài)演變情況，同時(shí)遙感影像也可作為水行政執(zhí)法的依據(jù)。當(dāng)前，污染物向江河湖泊非法排放情況日益復(fù)雜、變化頻繁，以往人工定期巡查的方式根本無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效處理。無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)排污口污染狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以快速跟蹤突發(fā)水體污染事件，捕捉違法污染源并及時(shí)取證，為水行政執(zhí)法工作提供及時(shí)、高效的技術(shù)平臺(tái)。

3.3 在水利工程運(yùn)行管理中的應(yīng)用

利用無人機(jī)遙感的高分辨率影像以及高精度GPS技術(shù)相結(jié)合的方法可以為工程管理單位全范圍了解重要水工建筑物以及邊坡?lián)鯄?、防汛道路等水利設(shè)施的完好狀態(tài)，根據(jù)所獲影像反映出的問題及時(shí)采取加固、維修和改造的措施，從而可以有效避免水利設(shè)施險(xiǎn)情的發(fā)生。在水利工程運(yùn)行期間，無人機(jī)遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控工程運(yùn)行期間上下游周邊水域出現(xiàn)的各種突發(fā)狀況。比如在一些泵站、水閘運(yùn)行期間，其周邊水域的水草等水上漂浮物可能會(huì)在進(jìn)水口不斷大量積壓，如果任其進(jìn)入流道會(huì)對(duì)運(yùn)行中的閘站產(chǎn)生機(jī)組效率下降、水泵葉片損壞，閘門門槽卡塞等一系列不利影響。通過無人機(jī)遙感技術(shù)可以適時(shí)掌控周邊水域水草漂浮物分布情況、為提前組織人員打撈，清除這些水上漂浮物，為保證閘站正常運(yùn)行提供最直觀的圖像依據(jù)。又如在太湖流域，藍(lán)藻的生長(zhǎng)周期短，一旦出現(xiàn)爆發(fā)性生長(zhǎng)，其影響范圍廣，對(duì)周邊城市的供水安全會(huì)造成很大壓力，而通過無人機(jī)遙感技術(shù)的適時(shí)監(jiān)控可以準(zhǔn)確判斷出太湖藍(lán)藻爆發(fā)的影響區(qū)域，為隨后開展清除打撈工作、開啟閘站加快水體流通等科學(xué)調(diào)度提供最直接的圖像資料和決策依據(jù)。

4.無人機(jī)遙感技術(shù)在水利工程管理中的運(yùn)用規(guī)劃

雖然無人機(jī)遙感技術(shù)有著無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但作為新興技術(shù)領(lǐng)域，如何科學(xué)、合理的運(yùn)用這一先進(jìn)平臺(tái)，為水利工程管理服務(wù)，還有相當(dāng)多的路要走?？傮w來說需要做到以下幾點(diǎn)：

（1）統(tǒng)一部署。針對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用區(qū)域以及需求單位的情況，制定無人機(jī)遙感技術(shù)的采購(gòu)、運(yùn)用以及日常管理的規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)單次飛行，多重任務(wù)，一機(jī)多用，信息共享。做到該技術(shù)運(yùn)用范圍的最大化和使用成本的最優(yōu)化。

（2）構(gòu)建平臺(tái)。針對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)采集到的不同數(shù)據(jù)，搭建一個(gè)基于數(shù)據(jù)分析的技術(shù)平臺(tái)，通過開發(fā)多種類的后期內(nèi)業(yè)應(yīng)用軟件，根據(jù)不同用戶的要求完成遙感信息的拼接、校正和解譯工作，在短時(shí)間內(nèi)向用戶提交技術(shù)成果。

（3）培養(yǎng)隊(duì)伍。通過技術(shù)培訓(xùn)等手段培養(yǎng)一批既懂水利業(yè)務(wù)知識(shí)又懂航空遙感技術(shù)、既懂外業(yè)飛行又懂內(nèi)業(yè)處理的技術(shù)骨干，建立一支無人機(jī)遙感技術(shù)的專業(yè)隊(duì)伍，確保無人機(jī)遙感技術(shù)的可靠運(yùn)用。

鑒于無人機(jī)遙感技術(shù)有著其獨(dú)一無二的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，隨著無人機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，無人機(jī)遙感技術(shù)作為一種強(qiáng)大的技術(shù)支撐，將能夠有力推動(dòng)水利工程管理實(shí)現(xiàn)信息化、精細(xì)化、現(xiàn)代化。

參考文獻(xiàn)

第8篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 環(huán)境監(jiān)測(cè) 水污染 空氣污染

地理信息系統(tǒng)（GIS）是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)量學(xué)和信息科學(xué)等幾個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門交叉學(xué)科,它把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與地學(xué)空間數(shù)據(jù)庫(kù)集成在一起，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下,對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息,為地理研究和地理決服務(wù)而建立起來的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。GIS在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測(cè)結(jié)果、監(jiān)控環(huán)境、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有很大的實(shí)用價(jià)值。

遙感技術(shù)在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)方面具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低、且便于進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)宏觀、快速、連續(xù)、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)環(huán)境污染的有效高新技術(shù)手段。

當(dāng)前，地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)（GPS）的結(jié)合應(yīng)用日趨成熟，通過GIS地圖分析可以精確地判讀出城市水體污染的動(dòng)態(tài)信息，起到了時(shí)時(shí)監(jiān)控的效果，并確保了監(jiān)控的真實(shí)性，從而對(duì)祖國(guó)大山河川治理工程決策的正確性、及時(shí)性起到至關(guān)重要的作用。

1 在水污染監(jiān)控方面的應(yīng)用

水污染監(jiān)控規(guī)劃它是在仔細(xì)調(diào)查污染源和對(duì)水質(zhì)現(xiàn)狀作正確評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)之上,依照國(guó)家或城市對(duì)相應(yīng)水體功能的環(huán)境質(zhì)量要求,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出水體中各污染物的最大排放量(即水環(huán)境容量),然后根據(jù)規(guī)劃所預(yù)測(cè)的污染負(fù)荷計(jì)算出污染物消減量,以使水域功能滿足所要求的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)水污染監(jiān)控規(guī)劃所得的成果，應(yīng)用GIS技術(shù)和遙感技術(shù)的強(qiáng)大功能，提高水污染監(jiān)控的水平和管理水平，從而改變以往水污染監(jiān)控技術(shù)的局限性和枯燥性。

如運(yùn)用遙感手段，可以快速監(jiān)測(cè)出水體污染源的位置、類型以及水體污染的分布范圍等，

這是因?yàn)闊峒t外掃描圖像主要反映目標(biāo)的熱輻射信息，對(duì)監(jiān)測(cè)工廠的污水排放所造成的污染很有效。無論白天、黑夜，在熱紅外圖像片上污水排放口的位置、排放污水的分布范圍和擴(kuò)散狀態(tài)都十分明顯，排放區(qū)水溫一般高于自然水溫，這種水溫的差異在像片上也能識(shí)別出來，用熱紅外遙感技術(shù)可以方便地探測(cè)到它的位置。再比如各種污水因所含物質(zhì)成分不同，導(dǎo)致污水的顏色也不同，可通過測(cè)定遙感圖像的密度來鑒別污染水體。

地理信息系統(tǒng)在水污染監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用,主要有以下兩個(gè)方面：

1)利用計(jì)算機(jī)科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)，建立各種與水環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、統(tǒng)計(jì)和輸出等，如流域內(nèi)重點(diǎn)污染排放,斷面水質(zhì)狀況等的可視化查詢、不同時(shí)期數(shù)據(jù)結(jié)果的比較等。

2)與各種評(píng)價(jià)模型、規(guī)劃模型及其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型相結(jié)合，綜合成為流域內(nèi)水環(huán)境管理信息系統(tǒng)、決策分析系統(tǒng)，為流域內(nèi)水環(huán)境管理決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

綜合分析，在水資源保護(hù)和污水控制方面，采用數(shù)字化的管理運(yùn)行方式，將原本需要大量人力物力才能完成的日常監(jiān)測(cè)、采樣等數(shù)據(jù)收集工作交由計(jì)算機(jī)專業(yè)來系統(tǒng)完成，并由其進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳到相關(guān)部門，決策部門就可以客觀及時(shí)地對(duì)水質(zhì)狀況和水質(zhì)的變化作出準(zhǔn)確地判斷，從而進(jìn)一步進(jìn)行處理措施方面的變動(dòng)。

2 在空氣污染監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

現(xiàn)在，我國(guó)各級(jí)環(huán)保部門正積極致力于建設(shè)較為完善的空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)政務(wù)、業(yè)務(wù)的信息化，建立滿足環(huán)境管理和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理體系，其中包括城鄉(xiāng)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可各地空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)，進(jìn)行環(huán)境空氣污染的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并對(duì)重點(diǎn)城市主要交通干道的空氣質(zhì)量實(shí)施監(jiān)控。

目前，空氣污染的來源有：

懸浮粒子：主要由燃燒燃料產(chǎn)生，包括汽車汽油、柴油；垃圾焚化業(yè)、建業(yè)、混凝土制造業(yè)、金屬冶煉業(yè)等；

二氧化硫(SO2)：以煤炭及石油作燃料的熔爐、金屬冶煉業(yè)；

一氧化碳(CO)：大氣中86%的一氧化碳由汽車排出。開啟暖氣系統(tǒng)時(shí)亦排放一氧化碳；

二氧化碳(CO2)：工業(yè)大量燃燒化石燃料；

各類碳?xì)浠衔铮汉芏喙I(yè)的工序也會(huì)產(chǎn)生此污染物；

氟氯碳化物：氟氯碳化物的產(chǎn)品，如作為冷卻劑用於冷氣系統(tǒng)及冰箱；作為發(fā)泡劑用以制造發(fā)泡膠；作為噴霧劑的噴射物質(zhì)；作為溶劑、清潔電路板及電腦配件。

針對(duì)空氣污染的主要來源，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)設(shè)計(jì)出環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)，可以客觀反映環(huán)境空氣污染對(duì)人類生活環(huán)境的影響，并以本地區(qū)多年的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況及變化趨勢(shì)、產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、人口分布情況、地形和氣象條件等因素為依據(jù)，利用遙感手段，采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并以此編繪各類大氣污染源的分布圖，從而顯示建成區(qū)工廠的煙囪和高能耗分布；在商業(yè)區(qū)、人口密集區(qū)和交通擁堵分布采用航空多光譜攝影手段，根據(jù)同一地物的不同光譜特性，進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，可監(jiān)測(cè)大氣污染的主要污染物、顆粒大小及空間區(qū)域的分布，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)以下目的：

（一）確定城市區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)，反映城市區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量總體水平；

（二）確定環(huán)境空氣質(zhì)量背景水平以及區(qū)域空氣質(zhì)量狀況；

（三）判定及各地方的環(huán)境空氣質(zhì)量是否滿足環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求；

（四）為制定大氣污染防治規(guī)劃和對(duì)策提供依據(jù)。

運(yùn)用現(xiàn)代化的儀器來收集數(shù)據(jù)，不僅可以大大減少勞動(dòng)量，更重要的是可以最大限度的減少人們操作上的誤差。同時(shí)，對(duì)于采集到的各類數(shù)據(jù)，利用科學(xué)計(jì)算的方法（也即數(shù)值計(jì)算的方法）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，不僅速度快、實(shí)時(shí)性好，而且精度高、誤差小。

第9篇：大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

1.提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量方面

近年來，利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)、激光等物理因子刺激農(nóng)作物種子及幼苗而使其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的技術(shù)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并取得喜人的經(jīng)濟(jì)效益。通過電磁場(chǎng)的粒子束誘變育種技術(shù)的開展，為培育新品種增添了新的活力。不僅損傷輕、突變率高、突變譜廣，面且具有高激發(fā)性、劑量集中性和可控性，將來還可能發(fā)展成定位，成為基因工程的一個(gè)有效手段。

2.農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)及病蟲害防治方面

采用紅外掃描的方法.可以為農(nóng)作物診斷“疾病”。如：采用衛(wèi)星遙感技術(shù)，通過紅外掃描儀測(cè)量其下方農(nóng)作物散發(fā)出來的熱量。判斷農(nóng)作物患病情況或受到病蟲害侵襲的情況。這樣可以及時(shí)處理作物的病情和采取預(yù)防措施。同時(shí)，考慮到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的土壤水分情況，利用微波遙感技術(shù)來探測(cè)、估算土壤的溫度和植物的水分情況。便于了解土壤中的水分信息.采取切實(shí)有力的措施保障植物水分的供應(yīng)。

3.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械方面

農(nóng)業(yè)要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，首先就要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志。一臺(tái)好的農(nóng)機(jī)具要做到高效使用，必須要做到在完成同樣的耕作任務(wù)條件下，省時(shí)、省力、省錢，減少在農(nóng)機(jī)具上的力的損耗，減少機(jī)械無用功的損耗，減少燃料的消耗。

一臺(tái)好的農(nóng)機(jī)具要保證完成額定任務(wù)的同時(shí)，必須提高各種燃料的燃燒率，達(dá)到最大作功，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，雖然效率不可能達(dá)到100%，但我們必須提高它們的燃燒效率，力爭(zhēng)做到既節(jié)省燃料，又完成工作任務(wù)。

保證農(nóng)機(jī)具的維修和保養(yǎng)順利而有效的進(jìn)行，必須加強(qiáng)對(duì)操作員和維修人員的電學(xué)方面的培養(yǎng)，保證駕駛員和維修人員在夜間工作和維修過程中注意電的敏感特性。如：焊接金屬器具時(shí)的電焊機(jī)的工作特性。同時(shí)考慮到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化的基本組成原理更多的是采用集中控制電路，很多情況下都是采用自動(dòng)控制系統(tǒng).這就要求維修和操作人員必須熟悉電學(xué)的基本知識(shí)，這樣就能保證農(nóng)機(jī)具的故障率減少，提高農(nóng)機(jī)具的使用“壽命”。

4.遙感技術(shù)在現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的管理方式和災(zāi)情調(diào)查周期長(zhǎng)且很難及時(shí)準(zhǔn)確地了解整體狀況，常常延誤最佳管理時(shí)期。遙感技術(shù)的應(yīng)用可以解決這些難題。下面從物理學(xué)的角度簡(jiǎn)單闡述遙感技術(shù)在現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的應(yīng)用。

（1）遙感技術(shù)產(chǎn)前的應(yīng)用

利用遙感技術(shù)進(jìn)行耕地和水資源空間分布的提取，為合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)工程提供準(zhǔn)確直觀的數(shù)據(jù)支撐。為科學(xué)調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)、配方施肥和耕地的分級(jí)定價(jià)發(fā)包提供基礎(chǔ)支撐數(shù)據(jù)。農(nóng)民結(jié)合品種特性進(jìn)行合理的品種區(qū)劃規(guī)劃和科學(xué)選種，為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)打好基礎(chǔ)。

（2）遙感技術(shù)產(chǎn)中的應(yīng)用

利用多源、多時(shí)相的遙感影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行水稻插秧進(jìn)度檢測(cè)。及時(shí)掌握總體的插秧進(jìn)度，督促生產(chǎn)落后區(qū)域搶抓農(nóng)時(shí)，為水稻生產(chǎn)安全打好基礎(chǔ)。在水稻成長(zhǎng)過程中，建三江墾區(qū)5-9月可能會(huì)發(fā)生低溫冷害，農(nóng)戶可以利用遙感數(shù)據(jù)結(jié)合氣象數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行低溫冷害的監(jiān)測(cè)，為及時(shí)采取防災(zāi)措施提供重要的信息。并且可以利用遙感技術(shù)結(jié)合葉色診斷技術(shù)，對(duì)水稻主要生育期及連續(xù)多雨、低溫、高溫等突發(fā)性天氣異常時(shí)期進(jìn)行長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)。為及時(shí)了解大區(qū)域水稻長(zhǎng)勢(shì)的準(zhǔn)確情況，針對(duì)生育期延遲等長(zhǎng)勢(shì)異?，F(xiàn)象進(jìn)行水肥指導(dǎo)。同時(shí)有針對(duì)性依據(jù)水稻不同的長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行有目的的施肥調(diào)控，可以節(jié)約成本，提高肥料利用效率，促進(jìn)水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。由于建三江墾區(qū)種植面積分布連續(xù)成片，長(zhǎng)期種植水稻，在適宜的天氣氣象條件下會(huì)使水稻產(chǎn)生一些病蟲害，但是大面積的噴藥，會(huì)浪費(fèi)很多的資源還會(huì)增加農(nóng)藥在農(nóng)作物上的殘留。因此，利用遙感技術(shù)進(jìn)行病蟲害的檢測(cè)，可以解決快速、準(zhǔn)確、全區(qū)域病蟲害災(zāi)情的預(yù)警和監(jiān)測(cè)，并制定針對(duì)性強(qiáng)、科學(xué)有效的病害防控措施，在節(jié)能減排的同時(shí)，又促進(jìn)了水稻的綠色生長(zhǎng)。

（3）遙感技術(shù)產(chǎn)后的應(yīng)用

水稻收獲后，利用遙感技術(shù)建立秋整地和秸稈還田進(jìn)度監(jiān)測(cè)體系，和利用遙感技術(shù)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)全區(qū)域的積雪厚度，為新的一年調(diào)整種植計(jì)劃、用選優(yōu)培提供重要的參考?？梢?，遙感技術(shù)在現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中具有十分重要的意義。