第一篇：遙感技術在地理科學中的應用

3.遙感技術的實際應用

3.1 遙感技術在地質災害中的應用

遙感技術應用于大面積的地質災害調查, 可達到及時、詳細、準確且經濟的目的。在不同地質地貌背景下能監測出地質災害隱患區段, 還能對突發性地質災害進行實時或準實時的災情調查、動態監測和損失評估。為此，我國設立了專門的“地質災害遙感綜合調查”課題, 經過近20年的實踐,已摸索了一套較為合理、有效的滑坡、泥石流等地質災害遙感調查方法。在“5.12”汶川大地震的后續救援工作中，遙感技術就發揮了突出作用，第一時間提供了地質地貌變化情況，為政府作出正確決策提供了依據。

3.2 遙感技術在生態環境中的應用

伴隨著社會的進步和發展，氣候變化、環境污染成為了人類世界所面臨的發展瓶頸。遙感技術應用于宏觀生態環境要素的監測,具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應性強、可用于動態監測等眾多優點,同時其技術方法成熟。為此,采用衛星遙感這一面向全球的先進技術,是環境科學研究的必要途徑,它不僅可以為我們提供大面積、全天時、全天候的環境監測手段,更重要的是能夠為我們提供常規環境監測手段難以獲得的全球性的環境遙感數據,這些數據將成為我們進行環境監測、預報和科學研究不可缺少的基礎。

遙感技術應用于環境監測上既可宏觀觀測空氣、土壤、植被和水質狀況,為環境保護提供決策依據,也可實時快速跟蹤和監測突發環境污染事件的發生、發展,及時制定處理措施,減少污染造成的損失。其從空中對地表環境進行大面積同步連續監測,突破了以往從地面研究環境的局限性。

如赤潮遙感監測。1995年至1997年國家海洋局第二海洋研究所開展了“海洋水產養殖區赤潮監測及其短期預報試驗研究” ,該項目成功地監測和預報了1997年11月發生在廣東沿海和1997年7月發生在浙江的赤潮。開創了國內赤潮衛星遙感實時監測和預測的先河。

3.3 遙感技術在農業氣象災害中的應用

目前我國農業生產基礎設施薄弱,抗災能力差, 對氣象環境的依賴性很大。農業氣象災害對國民經濟,特別是農業生產造成了極為不利的影響。利用遙感技術，可以繪制更加清晰、形象的氣象圖；進行氣候資源監測評價；氣象災害評估；氣象災害預警、氣候分析評價等等氣象服務；建設基于遙感技術和地理信息系統(geographic information system)GIS支持下農業氣象災害監測系統開發；利用氣象數據,結合GIS背景資料對危害區域、危險程度、受害作物面積進行分析、計算、評估，預測洪澇災害的演進規律，提供受災區域、受災人口與損失估算報告, 并根據已有的抗洪措施形成后期應急反應方案以及防災系統建設方案。

第二篇：遙感技術在環境科學中的應用—羅時棟

(北京)

CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM

環境科學專業

遙感技術在環境科學中的應用

學生姓名：羅時棟專業名稱：環境科學學號：2012010204指導教師：周子勇

完成日期：2014 年 5 月 13 日

遙感技術在環境科學中的應用

羅時棟

（中國石油大學地球科學學院環境科學12級）

摘要：遙感技術集合了空間、電子、光學、計算機、生物學和地學等科學的最新成就，是現代高新技術領域的重要組成部分。自從1972年美國第一顆地球資源技術衛星發射成功并獲取了大量地球表面的衛星圖像后，遙感技術就開始在世界范圍內迅速發展和廣泛應用。遙感技術的出現揭開了人類從外層空間觀測地球的序幕，為人類認識國土、開發資源、監測環境、研究災害以及分析全球氣候變化等提供了新的途徑。

關鍵詞：遙感技術、觀測地球、監測環境、研究災害。

一、遙感技術在水污染監測方面的應用

在水環境監測中，不同溫度、泥沙含量、藻類數量、污染程度的水體也都有不同的輻射特性，通常各種水體的特性可以通過遙感圖像反映出來。污染水體具有不同于清潔水體的光譜特征，這些光譜特征體現在對特定波長的吸收或反射，而且這些光譜特征能夠為遙感器捕獲并在遙感圖像中體現出來。根據對圖像的識別情況，我們就可以獲得水體的水質參數或者水體污染狀況。有基于此，遙感技術可以在水環境監測中得到應用。

伴隨著社會經濟等各方面的快速發展，我國江河湖海的各種水體受污染程度也不斷加重，包括生活廢水污染、泥沙等懸浮固體污染、石油污染、重金屬污染、富營養化污染和熱污染等。中國環境監測總站提供資料表明，我國水環境面臨三大問題：①主要污染物排放量遠遠超過水環境容量；②江河湖泊普遍遭受污染；③生態用水缺乏，水環境惡化加劇。水污染的現狀可以表明，我國水環境污染形勢嚴峻，因此提高水環境監測效率的工作勢在必行。傳統方式的水環境監測主要是地面布點采樣，然后實驗室分析得出結論，這種方式由于受自然條件和時空等因素影響，具有一定的局限性。例如，在大面積水域的監測過程中，僅僅依賴于監測臺站和傳統監測方式，很難滿足對水體污染監測所需的實時、快速、宏觀、準確的監測要求，從而不能全面準確地反映出水體狀況。而與傳統監測方式相比，遙感技術具有宏觀、綜合、動態和快速的特點，并且可以獲取其他監測手段無法獲取的信息。水環境狀況的惡化和傳統監測方式的不足，將促使遙感技術在水環境監測中的廣泛應用。

(1)水體渾濁度的監測

由于水中懸浮物微粒或者浮游生物粒子的影響，射到水體中的太陽光會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[1]研究發現，隨著懸浮物質數量的增加，光譜衰減系數不斷增大，最容易透過的波段從0．50μm附近向紅色區移動。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，其峰值逐漸從藍光移向綠光甚至向黃色變化。Gitelson等[2]研究證明，500～600 nm波段適合用來監測水體的懸浮物，700-900 nm波段的反射率對懸浮物質的濃度變化最敏感，也是遙感用來估算水體懸浮物質濃度的最佳波段。通過遙感拍攝水體的圖像，觀察圖像上波峰出現的位置區域，就能夠清楚地了解水體渾濁度的變化。

(2)水體富營養化的監測

水體富營養化是水體接納的N、P等營養元素超過了自身的最大負荷量，造成水體中浮游植物大量繁殖，這是水質富營養化的顯著標志。遙感技術根據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，即葉綠素含量高的地方反射率的峰值也大的現象來監測富營養化的分布范圍，然后，從彩色紅外圖像上的顏色變化來監測富營養化的污染程度。

宋瑜等[3]結合高光譜的實驗數據，建立了基于MODIS數據對太湖水體富營養化識別的模型，實現了水富營養化遙感信息的有效提取。Xiaoqin Xue等[4]采用水體富營養化狀態指數(TSI)對西安渭河水體富營養化的研究證明，使用TM遙感數據對水體富營養化的遠程監測和評估是可行的。吳傳慶等[5]研究證明，從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角的遙感評價方法，可行性強，能夠充分運用遙感數據源很好地完成湖泊富營養化狀態的評價工作。遙感技術能夠多角度對水體富營養化進行監測和評價，為動態監測水體富營養化提供了有效的監測技術手段

(3)水體熱污染的監測

廢水中懸浮物千差萬別，導致特征曲線反射峰的位置和強度也不一樣。一般采用多光譜合成圖像來監測廢水污染，也可以根據溫度的差異選擇熱紅外的方法進行調查、監測。由于熱紅外傳感器對熱源比較敏感，能夠準確、有效地探測出熱污染排放源。

吳傳慶等[6]利用多時相的TM熱紅外數據對大亞灣核電站周圍的水溫場變化進行監測，通過對信息的提取分析，有效地對核電站周圍的環境影響進行了評價。石登榮等[7]利用多時相航空熱紅外掃描，獲取水體熱輻射場變化資料，結合數學模擬，研究上海地區感潮水體熱污染的時間和空間的動態變化，建立了相應的動態方程，數學擬合的誤差平均在±2．7％左右。說明，利用航空熱紅外掃描結合數學模式，可以較好地反映水體熱污染的動態變化。

采用熱紅外遙感技術對水溫變化進行時空監測，根據影像上的熱輻射信息，能夠準確地識別熱污染的分布，較好地完成對熱污染的監測和評價。

二、遙感技術在大氣監測方面的應用

大氣環境遙感監測作為遙感技術應用中較為重要的內容之一，在業務上不同于常規氣象要素的監測。常規氣象要素遙感監測?主要是指測量大氣的垂直溫度剖面、大氣的垂直濕度剖面、降水量及頻度、云覆蓋率(云量和云層厚度)和長波輻射、風(風速和風向)、地球輻射收支的測量等。而大氣環境遙感則是監測大氣中的臭氧(O3)、CO2：、SO2：、甲烷(CH4)等痕量氣體成分以及氣溶膠、有害氣體等的三維分布。這些物理量通常不可能用遙感手段直接識別，但由于水汽、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特征，如影響水汽分布的主要光譜波長在0．7μm，O，在0．55～0．65μm之間存在一個明顯的吸收帶等，因此我們實際上可通過測量大氣散射、吸收及輻射的光譜特征值而從中識別出這些組分來。研究表明，在衛星遙感中，有兩個非常好的大氣窗可以用來探測這些組分，即位于可見光范圍內的0．40—0．75μm的波段范圍和在近紅外和中紅外的0．8μm、1．06μm、1．22μm、1．60μm、2．20μm波段處。

（1）監測大氣氣溶膠

利用遙感圖像可分析大氣氣溶膠的分布和含量，工業煙霧、火災濃煙和大規模沙塵暴在遙感圖像上都有清晰的圖像，可以直接圈定其大致范圍。利用周期性氣象衛星圖可監測沙塵運動，估計其運動速度，及時預報沙塵暴。通過衛星資料可及早發現森林火災，把災害損失降到最低。大比例圖片可用來調查城市煙囪的數量和分布，還可以通過煙囪陰影的長度來計算其大致高度。應用計算機對影像進行微密度分割，建立煙霧濃度與影像灰度值的相關關系，可測出煙霧濃度的等值線圖。

（2）監測有害氣體

彩紅外相片可監測有毒氣體對污染源周圍樹木和農作物的危害情況，通過植物對有害氣體的敏感性來推斷某地區大氣污染的程度和性質。一般污染較輕的地區，植被受污染的情況不宜被人察覺，但其光譜反射率卻會明顯變化，在遙感影像上表現為灰度的差異。正常生長的植物葉片能強烈反射紅外線，在彩紅外相片上色澤鮮紅明亮。受到污染的葉子，其葉綠素遭到破壞，對紅外線的反射能力下降，其彩紅外相片顏色發暗，如白蠟樹受污染后呈紫紅色，柳樹呈品紅色略帶藍灰色。

(3)城市熱島效應的監測

城市熱島效應是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區的溫度，從而形成了從城市流向郊區的一種環流。城市熱島效應是環境遙感中經久不衰的研究課題，對城市環境而言，城市熱島也是一種大氣熱污染現象。目前，針對城市熱島的環境遙感監測是通過研究城市下墊面的熱紅外遙感進行的，通過對不同時相的遙感資料的收集，總結出城市熱島的日變化和年變化規律。Xuhan Qiu等[9]提出了城市熱島比例指數(URI)，可以用來定量分析近一個時期的城市熱島效應隨時間的變化。根據植被、水分和表面溫度之間的相互關系，對照目標城市，根據城郊植被的差異，選出2幅不同時期的TM(4．5．6波段)彩色合成圖像，大致定出城市熱島的范圍。Zaksek[10]等采用歐洲高空間分辨率SEVIRI來估算地表的溫度，再根據陸地表面溫度(LST)來分析城市熱島的日變化，結果證明，該方法可以用來分析城市熱島的日變化分析，為監測和治理城市熱島的變化提供了一種科學的方法。Gallo[11]等用NOAA／AVHRR數據獲得歸一化植被指數(NDVI)估算城市熱島對城郊氣溫差異的影響，結果表明，植被指數和城郊氣溫差異之間存在顯著的相關性。Lin Liu等[12]觀察香港一天的熱島效應與植被指數(NDVI)的相關性時發現，熱島效應和NDVI存在著負相關，同時表明了綠色土地可以削弱城市的熱島效應；熱島效應和歸一化差異指數(NDBI)存在著正相關，可以用于城市熱島效應案例的分析研究。遙感技術能夠從時空中分析城市熱島的變化趨勢，為監測城市熱島效應提供了科學手段。

三、遙感技術在草地資源管理方面的應用

我國擁有草原約50億畝，約占全國總土地面積的33.8%，這樣巨大的草原資源多數分布在我國的邊疆，那里地域遼闊，人煙稀少，地形復雜，交通閉塞。要清查草原資源的數雖與質量，需動用大量的人力和物力。并且由于各地調查技術力量的主異，常常達不到草原資源調查的統一要求。特別是對草原資源演變的監測，可以說似乎是無能為力。近年來全國開展了農業自然資源的調查研究和農業區劃工作，對草原資源也進行了全面調查，但因技術力

量和工作條件限制，進展速度遠落后于其他部門。遙感技術在國外應用于土地資源調查和對農業生產環境監測方面已取得不少成績。

草原資源管理包括草原載畜能力估測； 草原生態系統如土壤水分、地溫、鹽堿化、沙漠化和土壤侵蝕等的監測，草原自然災害如干早、暴風雪襲擊，草原蟲、鼠發生及危害預報等。這方面所需要的情報資料，通過遙感可以迅速獲得。尤其對全國范圍的草原資源管理和動態數據的收集，遙感技術將有著廣泛地應用前景。

（1）草原載蓄能力估測

通過衛星圖片可獲得草原資源的類型、等級、及面積分布的資料。然后經過地面測試，先建立一個反映不同類型草地的牧草產量與生態因子相關的數學模型，即用土壤、地形、降水量、土壤水分和氣溫變化等參數，建立一個預測牧草產量的數學模型。這樣電子計算機根據遙感收集到的上述參數，經過運算處理，便可輸出各類草地的牧草產量，再按照放牧家畜對牧草的需要量，便能估計在衛星掃描時草地上可能飼養的家畜數量。

（2）自然災害預報

我國北方草原牧區常有自災(暴風雪)和黑災(干旱)發生，每當大雪蓋地，家畜不能放牧，常因不能準確查出積雪厚度和分布范圍，致使很難決定畜群轉移方向。特別是交通受阻，無法探明救災物質的輸送通道。如果應用熱紅外遙感，便可查清積雪厚度及分布范圍，對于指揮救災是非常有力的手段。同樣旱災發生時，利用遙感技術收集情報，分析旱情，對做好抗災保畜工作也是十分有利的。

應用遙感技術監測農作物和森林病蟲常發生，根據危害程度，及時采取防治措施，在國外巳得到普遍應用。目前我國草原牧區主要是川靠人工地面調查，常常不能及時發現病且害發生及蔓延情況，致延誤捕滅的有利時機。若用遙感技1術監測，提供準確有利的防治時機，便可減少因盲目施藥造成的不必要的經濟損失。

結論：

目前，遙感技術正從單一遙感資料的分析向多時相、多數據源(包括非遙感資料數據)的信息復合與綜合分析過渡。利用多時相監測方法對環境污染的種類進行追蹤，能夠及時、客觀、準確地反應污染物的信息，如污染源的位置、污染物的種類、擴散方向等，并能夠對大面積的環境污染通覽全貌，在環境污染監測中有巨大的技術優勢。

參考文獻：

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[3] 宋瑜，宋曉東，郭青海．等．太湖藻華水體的遙感監測與預警[J]．光譜學與光譜分析，201l，31(3)：753—757．

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[7] 吳傳慶，王橋，王文杰，等．利用TM影像監測和評價大亞灣溫排水熱污染[J]．中國環境監測，2006，22(3)：80一84．

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第三篇：遙感技術在水環境監測中的應用

遙感技術在水環境監測中的應用

隨著遙感技術的不斷發展,遙感數據的時間、空間和光譜分辨 率將越來越高,生態監測的頻次、監測內容和數據精度也會逐步提 高,為遙感技術在水環境監測中的應用提供了更堅固的保障。遙感技術是環境監測的重要技術手段，能夠對大面積的水污染和大氣污染事故進行實時監測，為制定科學、快速、準確、合理的應急方案提供技術支撐。在水環境監測中，遙感技術對水體的渾濁度、城市污水、水體熱污染、水體富營養化、石油污染監測等方面都有重要作用。

首先,遙感技術對環境進行監測具有范圍大和立體性特征。遙感技術對環境的監測范圍較廣,包括農、林、牧、水利、地礦、測繪、海洋、環境監測、災害監測、氣象、交通選線等等,并且其從空中大面積地進行宏觀生態環境的研究,使其向著立體方向發展。地面點線監測的局限性和視野的阻隔由于航空相片提供的地面連續立體圖像而被克服掉,對生態環境要素的研究可從整體上進行,有利于 監測大區域的生態環境及動態變化。

其次,能夠獲取大量的信息并且效率較高。遙感技術借助飛行工具可以獲取圖像和數據資料,因此,使得生態環境監測的進程得到大大的提高,這也是人們重視遙感技術的重要原因。另外,遙感 技術進行傳導、接收、處理、解譯和編圖主要是通過電子光學儀器及電子計算機來進行,并使宏觀生態環境監測工作實現了現代化。

再次,適應性強,可獲取其它監測手段無法獲取的信息。遙感技術之所以適應性強,主要體現在對人們無法進行常規監測、地面工作的地區進行監測,例如,原始森林、海洋生態環境的監測、高寒 山區、冰川、沙漠、沼澤、凍土的監測等。對于人們無法感覺和監測 的環境信息,可以利用遙感技術的穿透作用來進行獲取,例如,穿 透植被覆蓋和第四紀地層,提供一定深度范圍內的環境和資源信 息。確定深部基巖裂隙地下水污染防護措施以及規劃水源保護區等,可通過了解覆蓋層厚度變化及下部基巖隆起、凹陷來進行,經 濟而又實用。在海洋生態監測中,常常對赤藻類分布情況及近海污染進行監測。

最后,可用于動態監測。遙感技術可以取得精確的環境動態變化資料,其實現動態監測是通過周期性地對大范圍的環境來進行。遙感技術實現動態監測在很多領域都是非常重要的,例如:自然環 境災害,亂砍濫伐造成森林破壞,水體污染等檢測。

遙感技術在水環境監測中的應用提供了其自身獨特的優勢,隨著傳感器技術的不斷發展,為遙感技術在水環境監測中的應用提供了強大的保障。總而言之,遙感技術在水環境監測中的應用主要從以下幾方面進行:(1)研究利用新型遙感數據；(2)提高水質遙 感檢測精度；(3)對水質遙感檢測模型空間擴展進行研究；

(4)綜合 利用“ 3S”技術。

第四篇：遙感技術在城市環境監測中的應用

遙感技術在城市環境監測中的應用

摘要：現階段，由于多方面因素的影響，使得我國的城市環境污染日益嚴重，各類突發性環境污染事故比比皆是，從而導致生態環境失衡。環境監測作為控制環境污染的主要途徑之一，其作用得以彰顯。然而，我國幅員遼闊，僅憑現有的環境監測工作站及監測技術很難實現全方位監測，而且及時性和準確性也難以保證。遙感技術以其自身諸多優點，被廣泛應用于各個領域當中，該技術在環境監測方面的效果也比較明顯。基于此點，本文就城市環境監測中遙感技術的應用進行淺談。關鍵詞：環境監測；遙感技術；紅外遙感

一、遙感技術概述

遙感（RS）與地理信息系統（GIS）技術的發展及其在地理學研究中越來越廣泛和深入的應用，已經導致這一學科研究方法，特別是地理學研究中空間對象的觀測與信息獲取方法產生了根本性的變化，極大地提高了對地觀測能力和豐富了觀測內容，深化了人們對地理現象的認識。

（一）遙感技術分類

遙感技術主要是指通過物體對電磁波的輻射或反射，不與物體進行直接接觸，遠距離辨識及測量目標對象的一種監測技術。按照所使用的監測波段不同，該技術可分為以下幾種類型：熱紅外遙感技術、可見光反射紅外遙感技術和微波遙感技術。

（二）遙感技術的特點和作用

遙感技術的特點如下：監測速度快、范圍廣、能夠進行長時間動態監測、投入成本低、回報高、無需現場采集樣本、可以發現常規方法無法監測到的污染源；其較為明顯的作用是可對指定區域進行跟蹤測量，并且能夠快速獲取與污染有關的全方面信息，如污染源位置、污染范圍、污染物分布及擴散情況、大氣生態效應等等。

（三）遙感技術的應用范圍

目前，遙感技術已在我國諸多領域內得到廣泛應用，具體包括：農林牧漁業環境監測；地質、地理、水文、氣象、海洋等環境監測；城鄉規劃、資源勘探、軍事偵察、土地資源管理等等。現階段，隨著科技水平的發展速度不斷加快，促進了遙感技術的發展，該技術目前能夠測出水中大部分微量元素的實際含量，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，在固體污染物的測量方面也有一定的作用。

城市的飛速發展帶來了一系列城市污染問題。常規的人工調查方法由于周期長，耗資大，不能及時反映城市環境變化的趨勢。而遙感（RS）技術由于具有快速、準確、大范圍和實時地獲取資源環境狀況及其變化數據的優越性，成為城市環境監測的主要手段。

城市環境是自然環境和社會環境綜合作用下的人工環境。污染物一般可分為化學性、物理性和生物性三大類。其中，現在遙感技術可以有效地監測城市中的大氣污染、水污染、地面污染、固體廢物堆場污染和熱污染，并且可以監測城市土地利用變化、城市交通、災害預警等方面。

二、遙感技術在城市環境監測中的具體應用

（一）在大氣環境監測中的應用

大氣污染主要是指工業和生活燃煤排放的廢氣 煙塵、粉塵、揚塵以及人工合成物質自然揮發有毒有害氣體對大氣的破壞。遙感綜合技術在城市環境監測為大氣環境質量監測和評價提供了有效的途徑。根據遙感影像特征可對大氣污染的范圍、污染源的位置、污染物的擴散途徑進行監測,結合實地觀測數據還可對大氣污染的程度進行測定。常規的大氣環境監測的做法是在典型區布點采樣,在室內分析大氣中污染物的含量,并據此來監測和評價大氣環境質量。量點的監測數據來評價全區,代表性和可靠性均差。

或者通過對穿過大氣層的太陽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,并可用此來對大氣環境進行監測。

災害性大氣污染主要是沙塵暴。衛星圖像擁有紅外通道，可以確定沙塵暴的位置,同時它所具有的高時間分辨率(如1小時重返),更有利于大尺度監測沙塵暴的運動軌跡。目前沙塵暴研究和監測的主要是利用遙感手段。

例如：

1.臭氧層監測。因臭氧自身能夠吸收0.3微米以下的紫外區中的電磁波，故此可采用紫外波段進行臭氧含量測定。此外，若大氣中的臭氧含量達到一定高度時，溫度也會隨之升高，所以也可采用紅外波段進行探測。

2.有害氣體監測。對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，可采用間接解譯標志進行監測。通常情況下，當植被受到一定程度的污染后，其對于紅外線的反射能力會有所降低，加之紋理、顏色等外在特征也會異于正常狀態下的植被，所以可利用植被這一特點，對污染情況進行間接分析。

（二）在水環境監測中的應用

應用遙感技術對水環境進行監測主要是以清潔水與污染水的反射光譜作為監測依據。正常情況下，清潔的水體其反射率較低，而且對于在光的吸收較強，從而使得其在遙感影像中呈暗色調，這一特征在紅外譜段上更為明顯。在進行水體監測時，可將水色指標及光譜特征作為遙感技術監測的主要依據。應用衛星獲得的像片或磁帶數據中水面光譜資料與正常水的光譜資料相比較,使用小型電子計算機作及時的處理,就能探測出水源中的各種污染情況。由于遙感技術監測的范圍較廣，從而使其在水體擴散時能夠及時發現污染物的擴散方向、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，為方面遙感監測，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。

1.熱污染監測。由于城市化和工業化的迅猛發展,大氣中的二氧化碳急劇增多,大氣層對地球生物生命起保護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。而城市市區溫度普遍較城市郊區高,這種城市市區出現的島狀的高溫現象即所謂的“熱島效應”。

由于熱島的熱力作用而形成局部大氣環境,造成從郊區吹向市區的局地風,把從市區擴散到郊區工廠排放的污染空氣,又送回市區,使有害氣體、煙塵在市區內滯留積累,從而造成進一步的大氣污染,所以城市熱島是一種熱污染現象。利用遙感技術進行城市熱污染調查,主要是利用熱紅外遙感,對城市下墊面的熱輻射進行白天和夜間掃描,在熱紅外圖像上,溫度高的地區色調為淺色,溫度低的地區則為深色,通過影像判讀分析調查,可以查明城市熱源、熱場的位置和范圍,并對熱島的時空分布、熱島強度和地表溫度分布等進行測定和分析。

根據不同時間的遙感資料,還可研究城市熱島的日變化和年變化規律。總結城市熱島與下墊面性質的相關關系,可從城市規劃入手,制約那些形成城市熱島的因素,防止城市環境的進一步惡化。2.石油污染監測。就港口和海洋而言，石油污染屬于一種較為常見的水污染。利用遙感技術對石油污染進行監測，不但可以確定污染區的實際范圍和石油含量，同時還能追蹤到污染源。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。3.廢水污染監測。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度也有所不同，所以可采用多光譜合成圖像對廢水進行監測。此外根據廢水中水溫的差異情況，也可采用熱紅外進行監測。

（三）在地面污染監測中的應用 應用遙感技術對地面污水的排放造成的污染,可應用航空遙感拍攝的像片清楚地圈定出其污染范圍。例如,當灌溉的農田遭受污染后,作物的生長在色調上有特殊變化,能同其他一般的禾苗區分開來。此外地下水的污染也會引起地面植被的變化,與正常生長區的作物有不同的光譜表現。多光譜成像儀能監測這些變化,從而圈定地面污染分布范圍,進一步對地面污染做出預防規劃。

因此,應用遙感技術,不但能圈定地面污染的分布范圍,而且還能夠對地面污染進行規劃性的預防。例如,遙感綜合技術在煤炭的自燃隱火監測中的應用。煤炭的自燃隱火不但每年要燒掉十億噸煤炭資源,還要造成大面積的污染。地礦有關部門應用航空紅外掃描儀,煤炭總公司應用地面紅外測溫儀,按地表溫度的細微差異圈定隱火區,區分出燃燒區和燃盡區,分析其蔓延方向及規律,為大規模整治煤炭隱火提供了新的方法和經驗。

（四）在固體廢棄物監測中的應用

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

由于固體廢物自身的物理化學分解作用,其溫度一般高于周圍地物,這在熱紅外圖像上有著明顯的色調特征。在城市中有的堆放物的影像特征與固體廢棄物堆很相似,解譯時容易混淆,因此需要適當地進行一些實地調查。例如,城鄉結合部的垃圾堆與農村中的稻草堆粗看起來兩者色調、形狀都很接近,分布位置也無特點,但若仔細觀察可見稻草堆頂部凸出,邊界圓滑清晰,而垃圾堆則較平坦,邊界模糊。

此外,由于城市中各種固體廢棄物堆場的分布在空間與時間上均受到各個城市多種環境因素的制約。因此,根據堆放物位置的分布特征來判定堆放物是堆放物判定中的重要一環。例如,在人口集中、建筑密度大、管理嚴格的城市中心區,不太可能出現大面積的生活垃圾堆和工業垃圾堆,建筑垃圾堆只能堆在建筑工地周圍或較偏僻的小馬路上,而大的原料堆場也只可能出現在車站或碼頭附近,因此根據堆放位置可以進行堆放物性質的判斷,從而進行正確的固體廢物堆場污染監測。

三、結論

總而言之，遙感綜合技術將幫助人們突破傳統污染監測方法的局限,提高城市環境保護和污染監測能力,保護生態環境的平衡、提高人們生存環境的質量。同時它還將完成大量的基礎研究工作,建立中國典型地物的波譜數據庫和制定資源遙感調查技術規范。環境保護現已成為我國一項重要的基本國策，在未來的工作中，應加大遙感技術的應用力度，使其在環境保護方面的作用得到充分發揮。

參考文獻

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[6]黎剛.環境遙感監測技術進展[j].環境檢測管理與技術.2007（1）

第五篇：談遙感技術在土地利用調查中應用

談遙感技術在土地利用調查中應用

摘要:遙感技術在各個領域的應用越來越廣，遙感技術在土地利用現狀更新調查中也得到了應用。對于具體應用方式做了分析

關鍵詞:遙感技術;土地利用

一、引言

遙感定義。從廣義來講，就是指遙遠的感知,非接觸遠距離的探測技術。從狹義來講，指借助于專門的探測儀器（傳感器），把遙遠的物體所輻射（或反射）的電磁波信號接收記錄下來，再經過加工處理，變成人眼可以直接識別的圖像，從而揭示出所探測物體的性質及其變化規律。遙感技術指從高空到地面各種對地球觀測的綜合性技術系統總稱。它由遙感平臺、探測傳感器以及信息接受、處理與分析應用系統等組成，周期性地提供監測對象數據和動態情報。

主要的遙感軟件

ENVI——美國 Research System INC公司開發，1995年引入，適普代理，目前最高版本ENVI 3.7。

ERDAS Imagine——美國 ERDASLLC公司開發。2003年6月在全球40多個遙感軟件評比中，11個應用功能中的9個獲得第一。藍賽特阿波羅等都代理，目前最高版本 ERDASImagine 8.6。

PCI Geomatica——加拿大 PCI公司開發。加拿大阿波羅等都代理，目前最高版本 PCI Geomatica 8.2。

IRSA—國家遙感應用技術研究中心CASM ImageInfo—中國測科院&四維公司。

二、遙感技術在土地利用現狀更新調查中應用

1982年至1993年6月，全國采用大比例尺圖件（包括航片和地形圖）,完成了土地利用現狀調查。這項工作歷時10余年，耗資數十億元，投入專業人員達50多萬人次，堪稱中華民族歷史上前所未有的偉業。我國對土地遙感工作極其重視。《中華人民共和國土地管理法》第三十條規定:國家建立全國土地管理信息系統，對土地利用現狀進行動態監測。朱總理明確指出:要采取最先進的技術手段，24小時監測土地動態變化情況，及時通報情況，確保我國耕地保護目標的實現。

三、遙感技術在土地利用現狀更新調查中應用步驟

資料準備

遙感信息源。調查了解近兩年本地區的航空攝影情況，當有飛行精度和航片質量符合要求的航空資料時，直接收集利用，當沒有時，采用航天遙感資料。

利用航天資料開展1：1萬的土地利用更新調查工作，宜選擇空間分辨率為2.5m的衛星遙感數據。目前，國內外最合適的是法國的SPOT-5衛星數據。首先，了解近一年本地區的SPOT-5衛星數據覆蓋情況。如果存在合格的存檔數據，直接購買使用；如果沒有合格的存檔數據，則采用編程方式獲取最新時相的衛星數據。

行政區域界和權屬界資料。行政區域界。收集民政部門行政區域的勘界資料（圖件和文字說明），對土地詳查確定的行政區域界（含工作界）進行調整；土地權屬界。主要包括政府對農村集體土地權屬界的最新劃定和調整資料、政府處理土地權屬爭議界資料及其他有關資料。

土地詳查和土地變更調查資料。分幅土地利用基礎圖件；土地權屬界線圖；土地權屬界線協議書；土地權屬界線爭議原由書；面積量算手簿、土地統計臺帳、統計簿、匯總表；土地利用數據庫。

參考資料。1：1萬地形圖或1：5萬數字高程數據(DEM)；土地征用、劃撥、出讓、轉讓等相關資料；土地開發、復墾、整理、生態退耕、結構調整等資料；建設用地審批文件等資料；地籍調查資料；相關法律、法規、政策規章。

總體技術路線

人機交互式遙感解譯

境界、權屬界的轉繪套合將民政部門最新的行政勘界圖件和土地詳查后發生了變化的土地所有權界、土地使用權界等圖件掃描、配準并矢量化后，與土地利用現狀圖疊加套合進行比較，逐一查明其變化地段。用紅色表示原行政界線和權屬界線，用黑色表示調整變化地段的行政界線和權屬界線，并將之疊加套合在遙感正射影像圖上，待外業調查后核實。

變化、新增的線狀地物的遙感解譯

主要指寬度大于1m(>4個pixel)的河流、鐵路、公路、林帶、固定農村道路、溝渠、田坎及管道用地等。

解譯標志

公路：

小路及簡易公路——淺灰綠、灰白色隱約線狀影紋。

高速公路及高等級公路——灰白色、淺灰色均勻帶狀影紋。

鐵路——暗黑與淺灰白色相間的規則雙線影紋。

河流：

單線河——顏色較深的深綠、深藍、暗紅色彎彎曲曲隱約可現的現狀影紋。雙線河——深藍、藍黑、暗紅色較為平滑的寬帶狀影紋。

解譯原則。將1∶1萬標準分幅遙感正射影像圖與1∶1萬標準分幅土地利用數據庫矢量圖套合。通過人機交互的方式，將影像放大2—3倍，逐格網比較兩者線形地物的吻合情況，誤差不得超過圖上0.2mm(<1個像元）。原有現狀圖上的線形地物

與影像誤差＜0.2mm者原則上不作變更解譯；若線狀地物與影像上的線形影紋誤差超過0.2mm(≥1個像元），則應將該線形地物按影像重新解譯勾繪在解譯圖上。對肯定變化的線形地物用紅色線條表示，對可疑變化的線形地物用黃色線條表示，未變化的線形地物按原色表示。

變化地類圖斑的遙感解譯

變化地類圖斑的解譯標志。城市——青灰與淡綠、綠色相間較規整的大片格網狀、方塊狀影紋圖案。

建制鎮——影像特征同上，規模略小，規整程度略差。

農村居民地——不規則狀灰色灰白色暈狀斑塊。

獨立工礦地——亮白色不規則狀較平滑的斑塊。

灌溉水田——淺綠、淡綠、淺灰綠、灰白色含平行彎曲的淺色條帶或不規則格網影紋的圖案，通常成帶成片分布。

水澆地——總體顏色較淺的淺灰、灰白色圖斑，其內有彎曲平行的淺色條帶。旱地——影紋同上，但坡度較陡、范圍通常相對較小。

菜地——淺綠、灰綠色含不規則淺灰色條帶和綠色碎斑的影紋圖案。果園——為不規則狀帶細碎格狀點的淡綠色、翠綠色影紋特征。

林地——較平滑的大片綠色、翠綠色、暗綠色影紋特征。

坑塘水面——暗藍、深藍、深灰色的圓形、橢圓形、及不規則狀、邊界較模糊的平滑圖斑。

變化地類圖斑的解譯原則。城市、建制鎮、農村居民地、獨立工礦用地等外圍的閉合界線所圈定的范圍為獨立地類圖斑，其圖斑內部的土地權屬和土地分類不調查；凡被境界、土地權屬界、線狀地物、地類界等分割而成的封閉地塊，均為一個圖斑，上述線類均作為圖斑界線；當地類界線與境界線或土地權屬界線或線狀地物重合時，地類界可不表示，以境界線或、土地權屬界線或線狀地物代替；當線狀地物密集，造成圖斑破碎時，同一地類圖斑可視情況適當綜合。

四、更新調查主要成果

前期內業處理成果。基礎圖件掃描（糾正）后的柵格數據文件。

遙感圖像數據文件，包括：航空遙感照片掃描柵格數據(*.tiff格式)；1：1萬標準分幅航空遙感正射影像圖數據(*.msi格式)；原始衛星遙感數據(*.tiff格式)；1：1萬標準分幅衛星遙感正射影像圖數據(*.tiff和msi格式)。

遙感解譯數據文件，包括：土地利用更新遙感解譯數據(Map GIS格式)；行政界線和權屬界線矢量數據(Map GIS格式)

圖件成果，1：1萬標準分幅土地利用遙感初步更新圖，即外業調查工作底圖。表格成果。土地利用更新外業調查記錄手簿（表）；外業調查成果；后期內業處理成果：更新后的土地利用數據庫；圖幅理論面積與控制面積結合圖表；更新后的1：1萬標準分幅土地利用現狀圖；縣、鄉（鎮）兩級行政單位土地利用現狀圖；1：

2.5～1：5萬遙感影像縣圖。