環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)范文

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環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)

篇1

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù);大氣環(huán)境;監(jiān)測?

環(huán)境問題越來越嚴峻,各類的污染給人類的生活和工作帶來了很大的影響,破壞了人們的日常生活并且威脅到人們的生命安全。遙感技術(shù)主要有兩種類別:一為主動式遙感監(jiān),二為被動式遙感監(jiān)測,主要以環(huán)境監(jiān)測為主,利用遙感傳感器監(jiān)測大氣結(jié)構(gòu),對污染源進行定位追蹤,直接對污染物進行區(qū)域跟蹤測量,從而獲取某一區(qū)域大氣污染的綜合信息,以及時制定治理措施來減少大氣污染的不利影響,對大氣環(huán)境的治理產(chǎn)生了無法忽視的影響。?

1、大氣環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)的基本原理?

遙感監(jiān)測就是用儀器對一段距離以外的目標物或現(xiàn)象進行觀測,是一種不直接接觸目標物或現(xiàn)象而能收集信息,對其進行識別、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行區(qū)域性的跟蹤測量,快速進行污染源的定點定位,污染范圍的核定,污染物在大氣中的分布、擴散等,從而獲得全面的綜合信息。根據(jù)所利用的波段,?遙感監(jiān)測技術(shù)主要分為紫外、可見光、反射紅外遙感技術(shù);熱紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)三種類型。?

大氣環(huán)境遙感監(jiān)測作為遙感技術(shù)應(yīng)用中較為重要的內(nèi)容之一,在業(yè)務(wù)上不同于常規(guī)氣象要素的監(jiān)測。常規(guī)氣象要素遙感監(jiān)測[1]?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(fēng)(風(fēng)速和風(fēng)向)?、地球輻射收支的測量等。而大氣環(huán)境遙感則是監(jiān)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017μm,?O3在0155~0165μm?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(wèi)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(nèi)的0140~0175μm?的波段范圍和在近紅外和中紅外的0185μm、1106μm、1122μm、1160μm、2120μm?波段處。?

2、遙感技術(shù)在大氣污染監(jiān)測中的作用?

2.1被動式空基遙感監(jiān)測?

被動式遙感監(jiān)測主要作用于臭氧層、大氣氣溶膠、溫室氣體、大氣污染物、大氣熱污染源等等,這些問題很多不僅僅是區(qū)域性問題,甚至已經(jīng)成為全球性問題,影響著全世界的正常發(fā)展。太陽直接輻射遙感技術(shù)利用散射和衰減,測量二氧化碳、臭氧等大氣的主要組成部分,對有害氣體、污染物、熱污染源等進行監(jiān)測,逐漸成為遙感技術(shù)中最常用的一種監(jiān)測技術(shù)。現(xiàn)階段,城市工業(yè)不斷發(fā)展,霧霾成為人們生活中的一種普遍現(xiàn)象,嚴重影響著人們的身心健康,而遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,獲取霧霾地區(qū)的綜合信息,通過對圖像以及數(shù)據(jù)的分析得出影響霧霾的主要因素,從而制定相應(yīng)的措施來消除霧霾。除此之外,隨著城市化的不斷發(fā)展,城市熱島效應(yīng)成為城市發(fā)展的主要問題,遙感技術(shù)通過研究城市下墊面的熱紅外遙感總結(jié)城市熱島變化規(guī)律,對熱島效應(yīng)的解決提供了一定的事實依據(jù)。?

2.2主動式空基遙感監(jiān)測?

主動式空基遙感監(jiān)測的載體是雷達,主要有機載和星載雷達,它可以在短時間內(nèi)發(fā)射大功率的電磁波,再根據(jù)回波信號的振幅和位相分析得出測量物的方向、距離等數(shù)據(jù),主動式遙感不依賴于太陽輻射,可以晝夜工作,還可以根據(jù)探測目的的不同,主動選擇電磁波的波長和發(fā)射方式。主動式遙感可以用來監(jiān)測大氣中的臭氧、水汽、二氧化硫以及三氧化氮等分布情況,分析這些成分如何影響平流層和對流層,有利于制定空間雷達的探測技術(shù),對大氣環(huán)境的治理起著無法替代的作用。遙感技術(shù)正在經(jīng)歷由單一型遙感監(jiān)測向多方面監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合性分析過渡,即多時相監(jiān)測,對于污染物信息的監(jiān)測可以做到更準確及時客觀,使得大氣污染監(jiān)測上升到一個新高度。?

3、遙感技術(shù)的發(fā)展方向?

人們越來越重視環(huán)境問題,對環(huán)境的需求也不斷增加,改善環(huán)境成為當(dāng)前社會發(fā)展的重要任務(wù),遙感技術(shù)能夠改善環(huán)境,那就應(yīng)該更大限度的開發(fā)利用這一技術(shù)。遙感技術(shù)還可以從以下一些方面取得進步:?

(1)遙感技術(shù)主要分為主動式遙感和被動式遙感,把主動與被動式衛(wèi)星遙感相結(jié)合,可以更加準確的進行對污染物的監(jiān)測,把污染物監(jiān)測的誤差精確到更小,不斷改進大氣環(huán)境遙感技術(shù),對大氣環(huán)境遙感進行定量化研究,形成一套嚴密的大氣環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)運行系統(tǒng),把遙感技術(shù)與地面監(jiān)測共同運用到環(huán)境監(jiān)測中,以便更加準確及時的制定解決環(huán)境污染的措施。?

(2)在當(dāng)今社會,技術(shù)在任何方面都是不可或缺的,與此相應(yīng),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以充分配置資源,使全球的資源和信息得到共享,實現(xiàn)遙感技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化,普及遙感監(jiān)測技術(shù),可以借鑒其他國家的遙感技術(shù)創(chuàng)新之處與經(jīng)驗,進行多國合作,利用其它國家的資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng),提高監(jiān)測的效率。?

(3)人才的進步才是社會的進步,必須要保證技術(shù)性人才的培養(yǎng),國家要加大人才扶持力度,提供更多的人才發(fā)展機會,培養(yǎng)大批實用型人才和技術(shù)創(chuàng)新型人才,只有如此遙感技術(shù)才可能會有飛躍性的突破。?

(4)技術(shù)的不完善使得監(jiān)測數(shù)據(jù)的不準確,而數(shù)據(jù)分析是制定措施的重要依據(jù),提高數(shù)據(jù)的準確度是必須的,對此,應(yīng)該研發(fā)更高性能的傳感器以提高衛(wèi)星遙感的分辨率,使數(shù)據(jù)精確度更高,更好的判斷污染物信息,避免誤判情況的發(fā)生。?

4、結(jié)束語?

環(huán)境問題與人類發(fā)展息息相關(guān),實現(xiàn)人與自然的和諧相處是社會發(fā)展的必然要求,在尊重自然的基礎(chǔ)上,通過自己的一系列活動改變環(huán)境對于自身的不利影響并造福于人類是對每個人的要求。環(huán)境問題種類多樣,大氣污染、水污染、固體廢棄物污染等都可以通過遙感技術(shù)得到一定程度的治理,遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛,作為環(huán)境監(jiān)測的重要技術(shù)力量,遙感技術(shù)應(yīng)該不斷發(fā)展自身,為制定科學(xué)準確的政策提供更加有理有據(jù)的支持。?

參考文獻:?

[1]劉紅,張清海,林紹霞.等.遙感技術(shù)在水環(huán)境和大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究進展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(1).?

篇2

隨著全球環(huán)境問題日益突出,環(huán)境災(zāi)害與環(huán)境事故頻發(fā),衛(wèi)星遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測與管理中得到大量應(yīng)用,在環(huán)境保護中發(fā)揮的作用受到國際社會的高度重視。美國、日本及歐洲的一些國家近年來都在大力發(fā)展環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)。目前在軌運行的和計劃發(fā)展的國內(nèi)外衛(wèi)星傳感器提供數(shù)據(jù)的空間分辨率已從公里級發(fā)展到亞米級,重復(fù)觀測頻率從月周期發(fā)展到幾小時,光譜波段跨越了可見光、紅外到微波,光譜分辨率從多波段發(fā)展到超光譜,遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)正走向?qū)崟r化和精確化,衛(wèi)星遙感應(yīng)用正在向定量化和業(yè)務(wù)化快速發(fā)展[1]。當(dāng)前,我國環(huán)境監(jiān)測任務(wù)十分繁重,特別是對基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的環(huán)境遙感監(jiān)測有著迫切需求。

1、遙感技術(shù)簡介

遙感技術(shù)(remotesensing,簡稱rs)是在現(xiàn)代物理學(xué)、空間技術(shù)、計算機技術(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),是一門先進的、實用的探測技術(shù),目前正進入一個能快速、及時提供多種對地觀測及測量數(shù)據(jù)的新階段。按遙感平臺的高度大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感,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3種類型,按研究對象可分為資源遙感與環(huán)境遙感兩大類。隨著熱紅外成像、機載多極化合成孔徑雷達和高分辨力表層穿透雷達和星載合成孔徑雷達技術(shù)日益成熟,遙感波譜域從最早的可見光向近紅外、短波本文由收集整理紅外、熱紅外、微波方向發(fā)展。波譜域的擴展將進一步適應(yīng)各種物質(zhì)反射、輻射波譜的特征峰值波長的寬域分布。高光譜遙感的發(fā)展,使得遙感波段寬度從早期的0.4μm(黑白攝影)、0.1μm多光譜掃描)到5nm(成像光譜儀),遙感器波段寬度窄化,針對性更強,可突出特定地物反射峰值波長的微小差異;同時,成像光譜儀等的應(yīng)用,提高了地物光譜分辨力,有利于區(qū)別各類物質(zhì)在不同波段的光譜響應(yīng)特性。

2、環(huán)境遙感基礎(chǔ)工作的應(yīng)用技術(shù)

水環(huán)境遙感監(jiān)測方面,初步開展了水環(huán)境可遙感指標體系研究,對葉綠素a懸浮物有色可溶性有機物溶解性有機碳水面溫度透明度等監(jiān)測指標的光譜特征和規(guī)律進行了研究;初步開展了環(huán)境一號衛(wèi)星在水環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力分析研究;初步開展了水環(huán)境指標(如葉綠素a懸浮物水溫)遙感反演與信息提取的技術(shù)流程研究大氣環(huán)境遙感監(jiān)測方面,初步開展了大氣可遙感指標體系研究,對氣溶膠懸浮顆粒物o3,so2,no2,co2,ch4等監(jiān)測指標的光譜特征和規(guī)律進行了研究;初步開展了環(huán)境一號衛(wèi)星在大氣環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力分析研究以及大氣環(huán)境指標(如氣溶膠光學(xué)厚度)遙感反演與信息提取的技術(shù)流程研究[2]。

2.1 可見光、反射紅外遙感技術(shù)

用可見光和反射紅外遙感器進行物體識別和分析的原理是基于每一物體的光譜反射率不同來獲得有關(guān)目標物的信息。該類技術(shù)可以監(jiān)測大氣污染、溫室效應(yīng)、水質(zhì)污染、固體廢棄物污染、熱污染等,是比較成熟的遙感技術(shù),目前國際上的商業(yè)和非商業(yè)衛(wèi)星遙感器多屬此類。該類遙感技術(shù)用于環(huán)境污染監(jiān)測,目前主要是要提高傳感器多個譜段信息源的復(fù)合,發(fā)展圖像處理技術(shù)和信息提取方法,提高識別污染物的能力。重點發(fā)展其在大氣污染、溫室效應(yīng)、水質(zhì)污染、固體廢棄物污染、熱污染等監(jiān)測中的應(yīng)用。

2.2 熱紅外遙感技術(shù)

自然界中的所有物質(zhì),無論白天或夜間,都以一定波長向外輻射能量。在熱紅外遙感中,所有被觀測的電磁波的輻射源都是目標物。目前紅外探測器所使用的電磁波段,主要有3~5μm和8~14μm兩個波段,對地表常溫物體的探測通常使用8~14μm波段。熱紅外遙感主要探測目標物的輻射特性(發(fā)射率和溫度),鑒別出物質(zhì)材料的類型,評價出各種現(xiàn)象根據(jù)熱輻射特征。

2.3 高光譜遙感技術(shù)

高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展是人類在對地觀測方面所取得的重大技術(shù)突破之一,是21世紀的遙感前沿技術(shù)。高光譜遙感數(shù)據(jù)的特點高光譜分辨率和高空間分辨率,它將傳統(tǒng)的圖像維與光譜維信息融合為一體,在獲取地表空間圖像的同時,得到每個地物的連續(xù)光譜信息,從而實現(xiàn)依據(jù)地物光譜特征的地物成份信息反演及地物識別,因此在環(huán)境污染物監(jiān)測中發(fā)揮主要作用。

3、遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護中的應(yīng)用

我國的生態(tài)環(huán)境日益惡化,因此,如何在保護和改善生態(tài)環(huán)境的前提下發(fā)展生產(chǎn)已經(jīng)提到了決策者們的議事日程上來。建立生態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。這樣的生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)集生態(tài)環(huán)境信息管理、數(shù)據(jù)庫管理、生態(tài)環(huán)境各要素的實時監(jiān)測、時間和空間查詢分析等多功能為一體,可滿足實時動態(tài)、分時段監(jiān)測、查詢和分析的要求[3]。

目前,環(huán)境污染已成為一些國家的突出問題,利用遙感技術(shù)可以快速、大面積監(jiān)測水污染、大氣污染和土地污染以及各種污染導(dǎo)致的破壞和影響。近些年來,我國利用航空遙感進行了多次環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用試驗,對沈陽等多個城市的環(huán)境質(zhì)量和污染程度進行了分析和評價,包括城市熱島、煙霧擴散、水源污染、綠色植物覆蓋指數(shù)以及交通量等的監(jiān)測,都取得了重要成果。國家海洋局組織的在渤海灣海面油溢航空遙感實驗中,發(fā)現(xiàn)某國商船在大沽錨地違章排污事件,以及其它違章排污船20艘,并作了及時處理,在國內(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。隨著遙感技術(shù)在環(huán)境保護領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,一門新的科學(xué)——環(huán)境遙感誕生了。

篇3

關(guān)鍵詞:遙感監(jiān)測技術(shù);環(huán)境保護;應(yīng)用

1遙感監(jiān)測技術(shù)的概述

遙感監(jiān)測技術(shù)(remotesensingmonitoring)是基于空間技術(shù),現(xiàn)代物理學(xué)和數(shù)學(xué)方法基礎(chǔ)上建立和發(fā)展的科學(xué)技術(shù),其作為一種實用和先進的檢測技術(shù),及時快速的提供了更多種類的測量數(shù)據(jù)方法,實現(xiàn)對地監(jiān)測的新階段。根據(jù)專業(yè)領(lǐng)域的劃分,遙感平臺在根據(jù)監(jiān)測高度的不同可以分為三種類型:航空遙感,航天遙感和地面遙感。根據(jù)電磁波中使用的光譜段,微波遙感和反射紅外遙感是其主要的類型。大部分的遙感都是采取的直接從地面上的高空監(jiān)視事物,這種方式,可以充分利用時空和頻譜方面的獨特優(yōu)勢,避免大量信息由于地面限制條件的而產(chǎn)生遺漏或錯誤。遙感監(jiān)測技術(shù)和全球定位系統(tǒng)(GPRS)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合統(tǒng)稱為“3S”綜合監(jiān)測系統(tǒng),除常規(guī)監(jiān)測分析系統(tǒng)外,還加大了重大災(zāi)害事件的快速評估綜合能力,形成了時間和空間整合的完整監(jiān)控技術(shù)體系。

2遙感監(jiān)測技術(shù)在水體污染以及土壤污染的綜合應(yīng)用解析

遙感監(jiān)測技術(shù)在水體污染以及土壤污染的綜合應(yīng)用上,可以利用地面、航空、航天等遙感平臺對河流、湖泊以及水庫進行監(jiān)測,診斷水體的狀況變化,從而實現(xiàn)快速確定水污染的分布狀況。常見的水污染探測儀器包括紅外掃描儀以及微波系統(tǒng)等。監(jiān)測對象主要是水中懸浮物以及污水排放。而植被的反演,土壤監(jiān)測,是遙感監(jiān)測技術(shù)中土壤污染研究方式主要的兩個方面。土壤重金屬含量可以由植被光譜數(shù)據(jù)檢索,從而間接的去評估重金屬污染程度。另外,可以通過重金屬對土壤的波特特征和評價,判定土壤光譜數(shù)據(jù)監(jiān)測重金屬的含量和特征。

3遙感監(jiān)測技術(shù)在水污染監(jiān)測的應(yīng)用

3.1水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象

一般來說,當(dāng)水體富營養(yǎng)化發(fā)生時,由于“陡坡效應(yīng)”,即浮游植物葉綠素對紅外光具有明顯的反應(yīng),水中植物和水分的光譜特征都在紫外或紅棕色的譜段上更加明顯。遙感監(jiān)測技術(shù)中可以選擇針對長江口特點的葉綠素濃度遙感破譯方法,選擇總磷,總氮,葉綠素相關(guān)的技術(shù)特征,獲得適合長江河口特征的富營養(yǎng)化評價結(jié)果。

3.2水體熱污染以及廢水污染

由于廢水和懸浮物在水色和性狀上存在較大差異,因此反射峰的位置和強度在特征曲線上會出現(xiàn)較大的差別。我們可以通過多光譜合成圖像對廢水污染進行檢測,也可以使用熱紅外法根據(jù)溫差進行測量。大多數(shù)熱污染是由工廠排放的廢水造成的,不僅不利于作物的生長,也威脅著水中的生物的安全。熱紅外傳感器可以輕松監(jiān)控?zé)嵛廴境潭?。利用多光譜合成圖像可以顯示熱污染的流動方向,排放強度以及溫度分布等情況。

4遙感監(jiān)測技術(shù)在土壤污染的應(yīng)用情況解析

4.1地面污染監(jiān)測

遙感技術(shù)的應(yīng)用不僅可以預(yù)防地面污染,還可以檢測到在煤炭污染區(qū)中的地面污染分布,對其進行圈定或預(yù)防。現(xiàn)在已經(jīng)有了遙感技術(shù)在煤炭自燃隱火監(jiān)測中的先例。煤的自燃不僅浪費了大量的煤,還造成了大面積的空氣污染,水質(zhì)污染等。而紅外線掃描儀和紅外線溫度計就針對這種污染類型工作,從隱藏區(qū)域的微妙差異的表面溫度對污染區(qū)進行圈定,并分析了蔓延的規(guī)律以及方向,為解決煤炭隱患提供新的經(jīng)驗和方法。

4.2遙感監(jiān)測技術(shù)在土壤污染監(jiān)測中的應(yīng)用

有機物污染和重金屬污染是土壤污染最重要的兩個方面。農(nóng)藥和化肥的濫用極有可能造成的農(nóng)田污染叫做有機物污染,而重金屬污染則集中在由于工業(yè)廢水灌溉和工業(yè)垃圾的排放所造成的污染環(huán)節(jié)上。土地污染指數(shù)是今天城市可持續(xù)發(fā)展程度和區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的重要參照數(shù)據(jù),因此利用新興的技術(shù)對土壤污染的治理顯得尤為重要。通過分析和比較土壤光譜信息,分析土壤光譜信息的差異,不僅可以確定土壤污染的時空分布,也可以確定和分析土壤污染的時空分布趨勢、特征和污染水平,起到傳統(tǒng)的地面采樣分析難以發(fā)揮時空監(jiān)測的作用。我們在利用遙感監(jiān)測技術(shù)對土壤污染進行監(jiān)測時,有以下兩種主要的方法,一是可以直接測量土壤中出的固體廢物的數(shù)量,金屬的分布情況以及難分解的重金屬影響范圍,并且分析潛在的污染物和污染程度。二是經(jīng)受污染土壤的土壤環(huán)境復(fù)雜,其生長的作物和正常種植的作物相比,具有不同的光譜表現(xiàn)??梢岳霉庾V確定作物的土壤污染分布情況,分析污染評估的程度。由于土壤污染監(jiān)測的機制主要集中在不同的物體具有不同的反射和輻射的光譜特性上,所以當(dāng)光譜范圍越窄時,不同特征之間的區(qū)別就越有效。因此,高光譜遙感監(jiān)測就可以在土壤污染監(jiān)測中發(fā)揮最大的作用。高光譜遙感監(jiān)測將傳統(tǒng)圖像尺寸和光譜信息組合成整體,在獲取地表空間圖像的時候,也得到了每個地物的連續(xù)光譜信息。該監(jiān)測技術(shù)在土壤污染監(jiān)測中的應(yīng)用,就是利用農(nóng)作物的光譜響應(yīng)來識別土壤污染的程度。

5感監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境保護方面的前景

遙感技術(shù)的應(yīng)用表明,未來的環(huán)境監(jiān)測觀測系統(tǒng)應(yīng)由航天,航空和陸地三方位觀測站等一系列子系統(tǒng)組成,充分發(fā)揮定性,定向和定量數(shù)據(jù)的能力技術(shù)系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢,讓全球定位系統(tǒng)可以提供更準確的實時定位系統(tǒng)和地面高程模型。

參考文獻

[1]萬余慶,張鳳麗,閆永忠.高光譜遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].國土資源遙感,2003(3):10-14.

篇4

【關(guān)鍵詞】航空遙感 應(yīng)用 趨勢

一、航空遙感及其發(fā)展史

航空遙感是將傳感器置機、無人駕駛的飛行器、飛艇、氣球等航空平臺上實現(xiàn)遙感對地觀測,平臺飛行高度在數(shù)百米到數(shù)萬米,其發(fā)展已有近200年的歷史。由于航空遙感圖像比例尺較大,地面分辨率較高,實用性較廣,是空間數(shù)據(jù)獲取中不可取代的一種技術(shù)手段。航空攝影作為遙感技術(shù)中應(yīng)用最基本的數(shù)據(jù)獲取手段,被廣泛應(yīng)用于地圖測繪、資源勘查、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃等方面。

基于焦平面技術(shù)和幀技術(shù)的數(shù)字航空攝影系統(tǒng)得到了發(fā)展。這一技術(shù)的特點是利用一塊大規(guī)模面陣電荷耦合器件(CCD)在照相機的焦平面上采集圖像,其圖像質(zhì)量和分辨率完全取決于鏡頭和CCD像元的規(guī)模。它完全擺脫了精度要求、難度很大的精密機械動作,其全電子化和全數(shù)字化技術(shù)為航空攝影技術(shù)領(lǐng)域開拓了一個新的境界,同時也為我們提供了一個很好的機遇。

主動式遙感即由傳感器主動地向被探測的目標物發(fā)射一定波長的電磁波,然后接受并記錄從目標物反射回來的電磁波,如使用雷達探測目標就屬于主動遙感。

被動式遙感,即傳感器不向被探測的目標物發(fā)射電磁波,而是直接接受并記錄目標物反射太陽輻射或目標物自身發(fā)射的電磁波,如航空攝影、衛(wèi)星影像等都屬于此類。

二、國內(nèi)航空遙感的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前國內(nèi)航空遙感的應(yīng)用主要集中在航空攝影測量獲取基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、城市規(guī)劃、國土管理、城市環(huán)境、城市環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程規(guī)劃設(shè)計等方面。

(一)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采集。由于航空遙感分辨率高、比例尺大,能較好地滿足大比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的采集,包括1:5000~1:500的數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型圖、數(shù)字正射影像圖和數(shù)字柵格圖,上述4D產(chǎn)品在規(guī)劃、城建、國土、房產(chǎn)、交通、電信、水利、環(huán)境和各行業(yè)設(shè)計部門、工程部門是最基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù),是為規(guī)劃設(shè)計、工程施工、管理、行業(yè)應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)。如我省大力推進的數(shù)字龍江建設(shè)就大量使用航空遙感數(shù)據(jù)獲取基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),節(jié)省了大量人力物力。目前航空攝影測量已成為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采集的基本手段,已形成了具備一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè),為多個行業(yè)應(yīng)用部門服務(wù)。

(二)土地資源和礦產(chǎn)資源。土地資源是不可再生的寶貴資源、是城市賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。城市的規(guī)劃發(fā)展、土地開發(fā)利用和土地資源的保護是城市管理、城市經(jīng)營的主要內(nèi)容。應(yīng)用航空遙感技術(shù)進行大比例尺土地詳查,編制土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用變更圖,及時更新地籍資料、增強地籍資料的構(gòu)造、建造年份,提供違法用地的發(fā)生時間和土地類型,鑒定和辨別相關(guān)證據(jù),輔助土地執(zhí)法監(jiān)查。

(三)環(huán)境遙感監(jiān)測。環(huán)境遙感監(jiān)測主要包括對區(qū)域生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、大氣環(huán)境、城市環(huán)境等方面的遙感調(diào)查和評價。區(qū)域生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測常用近紅外、紅、綠波段合成的圖像為標準假彩色影像(如 TM432/ MSS754),充分利用了對植被和人工建筑敏感的波段,通過影像判讀,可以對對土地利用、植被覆蓋情況進行有效的分析。

水環(huán)境遙感監(jiān)測是將航空彩色紅外圖像和熱紅外掃描圖像相結(jié)合的方法,調(diào)查現(xiàn)有河道功能及河道、湖泊重點污染源的位置、污染源類型、分布特征、污染范圍及程度等,編制河道污染源分布圖,分析評價污染危害和水環(huán)境狀況;

城市環(huán)境遙感監(jiān)測是以航空熱紅外圖像為信息源,查明城市下墊面熱輻射結(jié)構(gòu)類型,特別是高溫?zé)嵩袋c的分布及其強度,編制城市熱島強度分布系列圖,研究熱輻射的形成機理以及下墊面輻射溫度與空氣溫度的對應(yīng)關(guān)系,分析城市熱島效應(yīng)與城市建設(shè)的關(guān)系以及對城市環(huán)境的影響。

三、國內(nèi)航空遙感的應(yīng)用發(fā)展趨勢

新一代數(shù)字航空遙感傳感器的高分辨率、高光譜、高探測性能和數(shù)字化的處理特征為未來的航空遙感應(yīng)用提供了更為廣泛的前景。其發(fā)展趨勢有以下幾個方面:

(一)成果產(chǎn)品的數(shù)字化、實用化

所有的新型航空傳感器如:面陣CCD數(shù)字航空相機、面陣CCD超光譜成像儀、實用模塊化成像光譜儀、測試雷達、三維成像儀等獲取的遙感信息都是數(shù)字成果,經(jīng)處理可以直接加工成為各種數(shù)字產(chǎn)品,直接為信息化建設(shè)的各行各業(yè)提供基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品和影像產(chǎn)品,如數(shù)字國土、數(shù)字流域、數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)等。同時隨著傳感器性能的不斷改進,各種產(chǎn)品將更為實用化。

(二)專業(yè)應(yīng)用的細分化與集成化

由于傳感器種類的多樣化、遙感平臺的多樣化,可以針對特殊的專業(yè)應(yīng)用采用專業(yè)的傳感器獲取數(shù)據(jù)、實現(xiàn)專業(yè)化應(yīng)用目的;同時由于傳感器發(fā)展的小型化,可以在一個平臺上同時安裝多個傳感器,實現(xiàn)多傳感器、多功能、多用途的綜合集成,為航空遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用降低數(shù)據(jù)獲取成本,提高應(yīng)用效率。

(三)由定性應(yīng)用發(fā)展為定量化應(yīng)用

現(xiàn)有的遙感信息基本可以提供研究對象的位置和屬性,即定位和定性問題,從而為我們的應(yīng)用提供相對在空間的位置、分布、范圍、相互之間的關(guān)系,同時分析研究對象的特征、類型、屬性,進而研究相互之間的關(guān)系和規(guī)律,得出相關(guān)結(jié)論,為專業(yè)應(yīng)用和決策支持提供依據(jù)。隨著新型的數(shù)字傳感器的實用化,多樣化的航空遙感數(shù)據(jù)源,豐富細分的高光譜特征,并與高分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)融合,使得航空遙感的應(yīng)用可以研究相對的位置、研究并作為GIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源進行各種應(yīng)用分析、統(tǒng)計和動態(tài)監(jiān)測,滿足更為廣泛和更高目標要求的應(yīng)用需求。

參考文獻:

[1]趙英時.遙感應(yīng)用分析原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

篇5

農(nóng)業(yè)和農(nóng)村節(jié)能減排大有可為

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大遼河(營口段)污染事故自動監(jiān)控與應(yīng)急處理系統(tǒng)的構(gòu)建研究

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HJ-1多光譜數(shù)據(jù)在遼東灣生態(tài)環(huán)境遙感評價研究中的應(yīng)用

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應(yīng)用人工濕地技術(shù)解決新農(nóng)村建設(shè)中的環(huán)境問題

篇6

關(guān)鍵詞 高等院校;遙感課程;教學(xué);教材;教學(xué)方法;實驗

中圖分類號 G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)07-0288-02

遙感技術(shù)是20世紀60年代興起并迅速發(fā)展起來的一門綜合性探測技術(shù),它是建立在現(xiàn)代物理學(xué)(光學(xué)、紅外線技術(shù)、微波技術(shù)、激光技術(shù)、全息技術(shù)等)、空間技術(shù)、計算機技術(shù)以及數(shù)學(xué)方法和地學(xué)規(guī)律基礎(chǔ)之上的一門新興科學(xué)技術(shù)[1]。遙感是現(xiàn)代空間信息獲取與更新最重要的技術(shù)手段之一,已被廣泛應(yīng)用于測繪、地球科學(xué)、國土、城市建設(shè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、氣象、海洋等諸多政府部門和社會、經(jīng)濟領(lǐng)域[2-3]。隨著遙感技術(shù)越來越廣泛而深入的應(yīng)用,自20世紀80年代以來,我國各高等院校紛紛開設(shè)相關(guān)專業(yè)和課程[4],引導(dǎo)學(xué)生利用遙感技術(shù)解決自身專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)問題[5]。資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)了遙感概論課程,作為一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課,該課程的內(nèi)容在本專業(yè)其他n程上均有涉及或應(yīng)用,比如土地利用規(guī)劃學(xué)、土壤地理學(xué)、地理信息系統(tǒng)、普通地質(zhì)學(xué)等[6],本課程的學(xué)習(xí)效果直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)乃至學(xué)生將來的就業(yè),其重要性不言而喻。但是在課時有限、教學(xué)資源相對短缺的情況下,如何教好并讓學(xué)生學(xué)好這樣一門理論性和技術(shù)性都很強的課程,需要對教學(xué)中的各個環(huán)節(jié)進行探析。

1 遙感課程教學(xué)探析

1.1 教材選擇

隨著計算機技術(shù)、空間技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,遙感作為一門新興的科學(xué)得到快速發(fā)展。目前,有關(guān)遙感方面的教材很多,但是各類教材內(nèi)容和重點各具特色,又各有其局限性,并且由于出版周期等的限制,其內(nèi)容始終與最新的遙感衛(wèi)星發(fā)展有一定的差距[7]。本專業(yè)一直選擇《遙感導(dǎo)論》[8]作為教材進行講授,該教材是由高教出版社出版的面向21世紀課程教材。但是該教材自出版后并未再版,因而存在對實際應(yīng)用和學(xué)術(shù)前沿關(guān)注不夠的弊端,故根據(jù)資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標和學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域精選了幾本輔助教材,并整合教材內(nèi)容進行講授。輔助教材選擇的是《高光譜遙感-原理、技術(shù)與應(yīng)用》[9]《環(huán)境遙感監(jiān)測與應(yīng)用》[10]《遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用》[11]等。最新出版的教材《遙感原理與應(yīng)用》[12]讀者評價很高,也可以作為輔助教材。以上教材與專著的出版時間相對較晚,基本涵蓋了遙感技術(shù)的最新發(fā)展及應(yīng)用的最新領(lǐng)域,并結(jié)合了資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實際應(yīng)用,對主講教材起到了有益的補充。當(dāng)然備課時還需要到相關(guān)網(wǎng)站查閱最新的參考信息,了解遙感衛(wèi)星的最新發(fā)展動態(tài)[7]。

1.2 教學(xué)內(nèi)容

資源環(huán)境專業(yè)并沒有設(shè)置很多關(guān)于計算機知識、測繪知識以及空間科學(xué)、信息科學(xué)等方面內(nèi)容的課程,這就給遙感課程的教學(xué)帶來相當(dāng)大的困難[13]。資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)遙感課程的目的主要是要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)該門課程能夠掌握遙感基礎(chǔ)知識,并學(xué)會將這一先進技術(shù)應(yīng)用于資源環(huán)境領(lǐng)域,比如資源調(diào)查與環(huán)境監(jiān)測等。因此,根據(jù)遙感課程教學(xué)目標和學(xué)生的實際情況,對涉及較多物理、數(shù)學(xué)、計算機、測繪和空間科學(xué)的電磁輻射、遙感成像原理及圖像處理的各種算法等純理論的內(nèi)容進行簡化、精講。而對于學(xué)生感興趣,并與實際應(yīng)用結(jié)合緊密的資源環(huán)境遙感專題應(yīng)用方面的內(nèi)容適當(dāng)增加課時,結(jié)合實際案例進行剖析,將理論與實際應(yīng)用結(jié)合進行詳細講解,并進行實時演示,讓學(xué)生掌握遙感技術(shù)實際應(yīng)用的流程,增強學(xué)習(xí)興趣,并為后續(xù)遙感實驗課程的順利開設(shè)做鋪墊。比如講解土地利用遙感監(jiān)測專題時可以結(jié)合科研課題,以洛陽市的土地利用遙感監(jiān)測為案例,從數(shù)據(jù)收集、資料整理、技術(shù)路線與方法、結(jié)果分析幾個方面進行講解和演示,讓學(xué)生對于遙感圖像處理方法及信息提取,比如幾何精校正、波段組合、增強處理、圖像融合、圖像分類等有進一步的了解,并對前期所學(xué)基礎(chǔ)知識進行復(fù)習(xí),對于遙感技術(shù)的專題應(yīng)用有切身體會,從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.3 教學(xué)方法

作為現(xiàn)代教學(xué)方法之一的多媒體教學(xué)法,具有信息容量大、表現(xiàn)形式多樣、圖文并茂、聲像并舉、直觀明了等傳統(tǒng)板書無法比擬的優(yōu)勢[6]。但是,教學(xué)過程中存在教師過分依賴多媒體教學(xué)的情況,比如將教材內(nèi)容原版搬至PPT,沒有進行取舍,然后教師對著PPT進行“滿堂灌”式的講授;而學(xué)生在教師這種方式的教導(dǎo)下,被動地接收,缺乏思考,存在教學(xué)內(nèi)容難以被消化、吸收的現(xiàn)象。要改變教師“眉飛色舞滿堂灌”、學(xué)生“呆若木雞聽”的現(xiàn)狀,就必須在利用課件教學(xué)時,創(chuàng)造性地運用教師與學(xué)生“雙向互動式”和“討論式”的教學(xué)法,設(shè)法讓學(xué)生參與教學(xué)過程,發(fā)揮其主體性作用[14]。比如進行圖像增強處理內(nèi)容講解之前,教師可以鼓勵學(xué)生進行分組,課后以小組為單位通過教師提供的網(wǎng)站免費下載學(xué)?;蛘咂渌煜^(qū)域的遙感圖像,然后查閱資料以多種增強方法對同一遙感圖像進行處理,比較各種增強處理后遙感圖像的變化及特征,并進行總結(jié),準備好PPT課堂匯報和討論。在教師課堂講解“圖像增強處理”內(nèi)容時,可以選擇一組制作美觀且內(nèi)容較全面的PPT由學(xué)生進行現(xiàn)場匯報,然后全班學(xué)生和教師一起參與討論,之后教師總結(jié)存在的問題,有針對性地進行詳細分析、講解,這樣不但調(diào)動了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的能動性,也增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及主動性,并且通過學(xué)生自己查閱資料解決問題的學(xué)習(xí)過程,最終的教學(xué)效果遠優(yōu)于被動式接收知識。

1.4 實驗環(huán)節(jié)

實驗教學(xué)不但是遙感課程教學(xué)的重要組成部分,而且是學(xué)生實踐技能培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[15]。目前,國內(nèi)缺乏普適性較強的遙感上機實驗課程教材,這是各大院校遙感課程教師普遍的感覺,因而各大院校使用的實驗教材多為自編[16]。資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實驗教材是教師根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件、學(xué)生的實際情況自編的。對于驗證性的實驗,教師只需要將必要的步驟在實驗教材中體現(xiàn)出來,而沒必要將每一個步驟細化,這樣實驗教程既起到了提綱挈領(lǐng)的作用,也給學(xué)生提供了思考的余地。實驗課設(shè)置的時間最好在理論課講授完之后的1~2周進行,這樣學(xué)生既可以對上課講授的內(nèi)容進行復(fù)習(xí),又可以通過上機操作對遙感圖像處理過程加深理解。最后必須增設(shè)一個綜合性專題實驗,將遙感預(yù)處理、增強處理、分類及野外調(diào)查、現(xiàn)場解譯、專題制圖等知識串聯(lián)起來。鼓勵學(xué)生課外查找資料,自己確定具體的專題實驗項目,然后在教師的輔導(dǎo)和各小組成員通力合作下完成資料的收集、技術(shù)路線和方法的確定、野外調(diào)查和解譯、專題圖的制作。通過綜合性實驗的完成,學(xué)生不但對所學(xué)的遙感知識有了更多的了解和理解,而且可以掌握遙感技術(shù)解決實際問題的流程。最后,教師對學(xué)生的實驗結(jié)果給予中肯的評價與鼓勵。

2 結(jié)語

遙感是一門涉及多學(xué)科知識的綜合性課程,其理論性、技術(shù)性和實`性都很強。本文僅對資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)遙感課程教學(xué)的4個核心環(huán)節(jié)進行了深入的探討,對于本課程的教學(xué)方法今后還將繼續(xù)在教學(xué)過程中進行學(xué)習(xí)和研究,以便進一步提高學(xué)生的積極主動性和學(xué)習(xí)興趣,改善教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。

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篇7

關(guān)鍵詞:地質(zhì)學(xué);現(xiàn)代農(nóng)業(yè);交叉學(xué)科;促進;服務(wù)

Abstract: In order to promote modern agriculture scientifically and fast development, must fully understand the foundation of agricultural development -- land, land quality depends on the soil beneficial harmful element abundance, while the soil is composed of clastic rocks formed by geology, regional soil formation and composition determined by relying on the background of rock geological environment system. Therefore, development geology application in the field of agriculture, applied geology theory and a new round of land resources survey results for the modern agriculture service, in recent years more and more attention, learning and agronomy combination will vigorously promote the transformation of traditional agriculture to modern agriculture.

Key words: geology; modern agriculture; interdisciplinary; promote; service

中圖分類號:TU文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)01-0020-02

農(nóng)業(yè)自古以來就與地質(zhì)有著千絲萬縷的關(guān)系,無論現(xiàn)代農(nóng)業(yè)抑或傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),基礎(chǔ)都是土地資源,而正是地質(zhì)作用造就了農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)——土壤,區(qū)域土壤的形成取決于所依托的背景巖石地質(zhì)環(huán)境體系,不同巖石背景形成的土壤中富含有益有害元素的豐度不同,它決定了其上賴以生存的植物類別及其所能吸取的營養(yǎng)成分。

隨著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化,應(yīng)用地質(zhì)學(xué)研究方法和手段促進農(nóng)業(yè)發(fā)展越來越受到重視,使農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)這門交叉學(xué)科得以蓬勃發(fā)展。

1.地學(xué)與農(nóng)學(xué)的聯(lián)姻——農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)

地質(zhì)科學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)相結(jié)合衍生出邊緣學(xué)科——農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)。其早期研究歷史可以追溯到19世紀中葉,農(nóng)業(yè)地質(zhì)一詞最早由法魯和李?;舴姨岢?,經(jīng)過一百多年的研究深化,其發(fā)展路徑大致如下:20世紀前40年里,認為土壤由巖石碎屑演化而來,主要研究農(nóng)業(yè)經(jīng)營和農(nóng)學(xué)中所遇到的地質(zhì)問題。20世紀50年代后,隨著全球人口、資源、環(huán)境問題的日益突出,農(nóng)業(yè)地質(zhì)逐漸列入環(huán)境地質(zhì)或生態(tài)地質(zhì)范疇。在中國,20世紀80年代前,主要集中在為農(nóng)業(yè)服務(wù)的區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域水文地質(zhì)、農(nóng)藥農(nóng)肥礦產(chǎn)勘查等傳統(tǒng)地質(zhì)領(lǐng)域;20世紀80年展為以地層、巖石和地貌等農(nóng)業(yè)背景條件為對象的農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究,探討特產(chǎn)農(nóng)作物的不同地質(zhì)背景及其與某些地球化學(xué)元素的關(guān)系,以及增產(chǎn)途徑[2];20世紀90年代為建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和良好的生態(tài)環(huán)境,逐漸形成了生態(tài)農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)。

2.地質(zhì)學(xué)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用

隨著地質(zhì)學(xué)研究領(lǐng)域不斷深化和拓展,地質(zhì)學(xué)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用越來越廣泛,其作用對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展的影響也逐漸得到認同和重視。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

2.1已經(jīng)開展或正在開展的領(lǐng)域

地質(zhì)學(xué)為農(nóng)業(yè)服務(wù)近年來已經(jīng)取得了很多成就,我國在80年代已經(jīng)開始了小范圍的農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查,1999年開始,浙江、四川、湖北和廣州等55萬平方公里的區(qū)域加入了土地基因普查的試驗,對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展帶來新的思路。2003年以來,國土資源部全面規(guī)劃和部署了農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查工作,我省開展的遼河流域農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查不僅對遼河流域生態(tài)地球化學(xué)環(huán)境做了總體綜合評價。

2.1.1區(qū)域地質(zhì)背景研究為農(nóng)業(yè)區(qū)域規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局提供依據(jù)

以巖石學(xué)、地球化學(xué)、土壤學(xué)和農(nóng)業(yè)化學(xué)理論為基礎(chǔ),通過研究地層、巖石、礦物、水文、地貌等環(huán)境地質(zhì)背景因素,以及土壤類型和土壤地球化學(xué)條件、元素的背景與豐缺、土壤環(huán)境狀況與環(huán)境容量,從而揭示地質(zhì)體的風(fēng)化、元素遷移、水分供需等與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量間的關(guān)系,弄清名優(yōu)土特產(chǎn)的優(yōu)勢和劣勢地質(zhì)背景特征,以及不良地質(zhì)背景的控制性因素,從根本上掌握作物生長的適宜性。

2.1.2利用水文地質(zhì)適當(dāng)開采地下水資源,為我省水利建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障

根據(jù)歷年來水文地質(zhì)的研究觀測結(jié)果,掌握地下水的基本特征及其運動、分布規(guī)律,尤其是大型水利工程、礦山開采和大規(guī)模地下水開采造成地下水位抬升或迅速下降給農(nóng)業(yè)帶來的影響。研究松散沉積物的水理性質(zhì)、地下水的垂直分帶及其規(guī)律,弄清農(nóng)業(yè)給、排水對土壤理化性狀的影響,為北方干旱地區(qū)和鹽堿地利用地下水灌溉提供技術(shù)支撐[3]。因而應(yīng)盡快開展礦區(qū)周邊的土壤重金屬普查分析并與背景區(qū)進行對比研究。

2.1.3普查和評價礦山開采、尾礦堆積帶來的土地破壞、地面塌陷、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響,達到有效避讓和防治

地質(zhì)災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的影響日益嚴重,由于自然地質(zhì)作用和人類大規(guī)模生產(chǎn)活動,常對周邊地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響。因而研究地質(zhì)災(zāi)害的自然成因和發(fā)展分布規(guī)律,研究因地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境災(zāi)害和不良的社會經(jīng)濟活動而誘發(fā)或?qū)е碌母鞣N地質(zhì)災(zāi)害(地面沉降、滑坡、泥石流、地下水位升降、土壤沙漠化、海侵與土地鹽堿化等)[4],以達到預(yù)防、治理、減災(zāi)防災(zāi)的目的,有效調(diào)控農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

2.2綜合研究運用大調(diào)查成果,進一步拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域

如何更好的應(yīng)用這些公益性的地質(zhì)和土地調(diào)查成果,打破行業(yè)、學(xué)科界限,更好的為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和其他行業(yè)服務(wù),是一個值得探討的新問題。

2.2.1將國土資源調(diào)查和農(nóng)用地分等調(diào)查成果相結(jié)合

通過已經(jīng)接近尾聲的第二次土地資源調(diào)查、礦產(chǎn)資源大調(diào)查以及農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查,結(jié)合已經(jīng)完成的全國農(nóng)用地分等定級工作成果,查明土地資源數(shù)量和質(zhì)量狀況,研究區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀況、農(nóng)用地質(zhì)量等級與礦產(chǎn)資源賦存種類、范圍、開發(fā)等的相關(guān)關(guān)系。

2.2.2將區(qū)域地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查及監(jiān)測成果與農(nóng)作物品種長勢契合分析

多年的地質(zhì)工作,積累了大量的資料,尤其是近年來開展的遙感、化探等先進手段取得的成果,完全可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)研究方面。2003~2010年開展的全國區(qū)域地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查與監(jiān)測,首次獲取了一批陸域全覆蓋的大型、整裝、多期次、無縫遙感監(jiān)測數(shù)據(jù), 完成三期衛(wèi)星遙感地質(zhì)數(shù)據(jù)為一體的全國區(qū)域地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查與監(jiān)測信息管理平臺,為全國生態(tài)地質(zhì)環(huán)境長期、動態(tài)、快速調(diào)查與監(jiān)測,以及成果的社會化服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

3.結(jié)束語

地質(zhì)學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)都是以地球巖石圈為研究對象,有著天然的共通點,隨著地質(zhì)工作服務(wù)領(lǐng)域的不斷拓寬,伴隨我國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展及良好生態(tài)環(huán)境的新要求,國內(nèi)逐漸開展的農(nóng)作物適宜種植的調(diào)查研究、大區(qū)域農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評價、國土資源大調(diào)查等工作,為地質(zhì)與農(nóng)業(yè)緊密結(jié)合提供了契機。

參考文獻:

[1] 王治順、朱大崗、江思鑫 、張瑞豐;廣義農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)初論,中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所所刊,1993年 第15號

[2] 李英,張連昌;農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)及其基本任務(wù);西安工程學(xué)院學(xué)報;1995年01期

篇8

[關(guān)鍵詞]遙感應(yīng)用;變化檢測;資源環(huán)境衛(wèi)星氣象學(xué)一般流程

一、遙感技術(shù)變化檢測應(yīng)用

1.1 遙感技術(shù)變化檢測應(yīng)用綜述

從1972 年美國發(fā)射第一顆陸地資源衛(wèi)星以來,對地觀測衛(wèi)星發(fā)展迅速,應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷擴大,應(yīng)用成效也得到不斷提高由于遙感觀測有著信息獲取方式優(yōu)良,獲取條件相對簡單,實時性、高效性、廣域性以及其他諸多優(yōu)點,因而如何從遙感觀測所供給的大量數(shù)據(jù)中提取變化信息,并將這些信息運用于生產(chǎn)生活的方方面面,已經(jīng)成為目前遙感應(yīng)用領(lǐng)域中一個亟待解決的問題。

為了解決上述問題,變化檢測技術(shù)應(yīng)運而生。所謂變化檢測技術(shù)就是對不同時段的目標或現(xiàn)象狀態(tài)發(fā)生的變化進行識別、分析的計算機圖像處理系統(tǒng),包括判斷目標是否發(fā)生變化、確定發(fā)生變化的區(qū)域、鑒別變化的類別、評價變化的時間和空間分布模式。在遙感技術(shù)幾十年的發(fā)展歷程中,變化檢測技術(shù)的研究成了各地專家學(xué)者研究的一個重要的課題。在計算機圖形學(xué)、空間探測技術(shù)以及其他與遙感有關(guān)的諸多領(lǐng)域蓬勃發(fā)展的帶動下,世界各地學(xué)者跨國、跨領(lǐng)域的交流合作下,基于遙感影像的變化檢測技術(shù)迎來了一個高速發(fā)展時期。然而就目前的技術(shù)與設(shè)備而言,目前所采用的任何一種變化檢測方法都具有其局限性。在下文中,我們將就各類方法的局限性與優(yōu)越性進行討論,了解其特點與所適用的領(lǐng)域。

1.2主流變化檢測方法及優(yōu)缺點

隨著數(shù)十年來各國學(xué)者跨學(xué)科跨領(lǐng)域的合作交流,遙感相關(guān)學(xué)科的蓬勃發(fā)展,作為土地覆蓋利用監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)的變化檢測方法日益繁多。可以將遙感影像的配準方式以及變化檢測的數(shù)據(jù)源作為劃分依據(jù),將目前主流的變化檢測方法分為兩大類、七種方法。第一類是先進行圖像配準后變化檢測的方法;第二類是變化檢測與圖像配準同步進行的方法。或者,可以按照是否需要進行實現(xiàn)分類作為劃分依據(jù),將變化檢測方法劃分為兩類:即直接比較變化檢測法、分類的變化檢測法。

二、遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用

2.1遙感技術(shù)應(yīng)用于資源環(huán)境監(jiān)測中的必要性

自第一次工業(yè)革命以來,經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護、資源開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾便已經(jīng)存在,且受到世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及后續(xù)兩次工業(yè)革命的影響,人與自然、人與資源的矛盾日益加劇。如何處理與社會發(fā)展相共生的資源匱乏以及環(huán)境惡化,成為人們不得不面對的一個問題。然而一直以來,兩道天塹阻隔在資源環(huán)境問題處理的面前,即如何全面而快速地獲取資源環(huán)境變化信息,以及如何高效高精度的處理這些數(shù)據(jù)。直到20世紀60年代,隨著空間探測技術(shù)的發(fā)展以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的日漸成熟,遙感技術(shù)進入了人們的視野之中。遙感技術(shù)以其觀測的廣域性、數(shù)據(jù)獲取的綜合性、資料采集與數(shù)據(jù)處理的高效性、處理結(jié)果的高精度性等優(yōu)勢成了現(xiàn)如今,局部乃至全球資源環(huán)境數(shù)據(jù)獲取與處理的重要手段。

2.2遙感技術(shù)應(yīng)用于資源環(huán)境的優(yōu)越性

遙感技術(shù)對環(huán)境研究來說,其優(yōu)越性可歸納為“高、遠、多”。

高,遙感影像從高空對地面目標進行觀測,所受的遮蔽少,視野開闊,觀測范圍大,鳥瞰全局,從而使遙感影像更加完備而全面的實現(xiàn)地面觀測。

遠,遙感技術(shù)能夠不直接接觸被測物體,遠距離的獲取地物的幾何與物理信息,對目標地物及其所處的環(huán)境不造成干擾,使得獲得的數(shù)據(jù)更加客觀可靠。

多,包括多點位、多譜段、多時相、多高度的遙感影像和“多次增強”的遙感信息。

總的來說,遙感技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境資源中,可以為用戶提供時空連續(xù)性的區(qū)域性同步信息。這些信息具有綜合性、系統(tǒng)性與同時性,而這也恰恰是遙感技術(shù)區(qū)別于其他技術(shù),在資源環(huán)境中的應(yīng)用所具有的優(yōu)越性。

2.3遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的發(fā)展趨勢

遙感影像獲取技術(shù)方面,隨著高性能新型傳感器的研制開發(fā)水平的提高以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢。遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用主要呈現(xiàn)以下五個大的發(fā)展的趨勢:

2.3.1 遙感影像獲取技術(shù)蓬勃發(fā)展

2.3.2 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)呈現(xiàn)高速性、大容量性和高精度性的特點

2.3.3 4S技術(shù)(GIS、GPS、RS、ES)技術(shù)呈現(xiàn)集成化、一體化的發(fā)展趨勢

2.3.4 遙感信息模型與遙感信息處理方法的逐步發(fā)展完善

2.3.5 國家環(huán)境資源信息系統(tǒng)以及環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)的建立

可以預(yù)見的是,遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用在未來的發(fā)展中,功能模塊集成化、技術(shù)科學(xué)化、數(shù)據(jù)處理智能化、檢測科學(xué)化等特點將更加明顯。隨著遙感技術(shù)以及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,在未來的生產(chǎn)生活中,遙感技術(shù)必將更加深入而廣泛地應(yīng)用于資源環(huán)境資料的獲取與處理,以其獨特的優(yōu)越于生產(chǎn)生活。

3 遙感技術(shù)在氣象學(xué)中的應(yīng)用

3.1遙感技術(shù)應(yīng)用于氣象學(xué)的優(yōu)越性與局限性

大氣遙感作為遙感技術(shù)數(shù)十年間發(fā)展最為迅速的新興學(xué)科,在大氣科學(xué)中一直發(fā)揮著重要作用,是現(xiàn)今氣象學(xué)的支柱學(xué)科之一。隨著氣象學(xué)的研究與發(fā)展,氣象學(xué)對全球范圍以及區(qū)域范圍的大氣特征的觀測越來越強調(diào)其時空連續(xù)性。且由于氣象學(xué)研究的主要對象無法直接接觸,或直接接觸難度大,遙感技術(shù)作為一種不直接接觸被測物體,即可獲得其物理幾何特性的觀測技術(shù),顯示出了其獨特的魅力。另一方面大氣物理學(xué)、近代電磁學(xué)、計算機及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,傳感器等硬件O施的完善,都進一步地推動了遙感技術(shù)在氣象學(xué)中應(yīng)用的深度與廣度。

大氣遙感是利用遙感器傳感器所監(jiān)測到的監(jiān)測大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及變化,不需要直接接觸目標而進行區(qū)域性的跟蹤測量,能夠快速地進行污染源的定點定位,從而獲得全面的綜合信息得一門遙感技術(shù)。安置在遙感平臺上的傳感器通過對大氣光譜特性的觀測,可以將無法由遙感手段直接得到的各氣體成分以及其他的各個物理量判讀出來。遙感技術(shù)所用的探測波段廣,可以根據(jù)不同大氣成分的電磁波譜特性,選用合適的波段進行監(jiān)測。同時,由于遙感平臺上所搭載的傳感器對于各種波譜的探測寬度與靈敏性遠高于人眼,故可以探測到人眼無法識別的對象。遙感測量獲得的原始影像能夠給氣象學(xué)研究提供更多的原始數(shù)據(jù),而遙感影像的后續(xù)處理則能將所獲取的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有益于氣象研究的信息。

然而,受限于當(dāng)前遙感技術(shù)的發(fā)展水平以及軟硬件設(shè)備的技術(shù)條件,遙感應(yīng)用于氣象學(xué)中所獲得的衛(wèi)星云圖分辨率有限,同時由于除觀測對象外其他大氣成分干擾,攝取的影響將會產(chǎn)生這樣或那樣的為誤差,嚴重的影響測量精度,降低了遙感影像所獲取的氣象學(xué)資料的可靠性。

3.2遙感技術(shù)應(yīng)用于氣象學(xué)的幾個實例

3.2.1有害氣體的監(jiān)測

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、煙霧等對生物有機體有害的氣體。但用遙感技術(shù)對大氣中的某一成分進行觀測時,我們往往不能直接對其進行觀測。但是,@并不意味著遙感技術(shù)不適用于該類觀測。我們可以利用所觀測成分特定的電磁光譜特性間接地監(jiān)測該成分的分布以及變化情況;或者我們可以通過觀察這些不易直接觀測的成分對其他地物的影響,以達到對目標成分追蹤觀測的目的。比如地表硫化面,酸雨對植物的腐蝕情況等等。

3.2.2城市熱島效應(yīng)監(jiān)測

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,故形成了從城市流向郊區(qū)的一種環(huán)流。與有害氣體監(jiān)測相類似,城市熱島效應(yīng)監(jiān)測同樣采用了間接監(jiān)測的手段。我們知道到,植被覆蓋率與植被覆蓋種類和城市熱島效應(yīng)的影響范圍存在很強的相關(guān)性。通過比對城郊的植被變化,就可以得到城市熱島到效應(yīng)的影響范圍。當(dāng)然,我們也可以通過直接比較不同時相的遙感熱紅外影像直接得到城市熱島效應(yīng)的日/年變化規(guī)律。

4 遙感技術(shù)應(yīng)用的一般流程總結(jié)

遙感技術(shù)應(yīng)用的一般流程:

隨著遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣闊,各個學(xué)科與遙感技術(shù)的聯(lián)系逐漸加強,遙感技術(shù)的規(guī)范化、流程化成了大勢所趨。如何建立一個普遍適用的大體操作流程,成了我們現(xiàn)在急需解決的問題,筆者根據(jù)平時所學(xué)以及匯總眾多的資料,現(xiàn)提出自己的觀點。

4.1利用遙感平臺上的傳感器對目標地物進行觀測,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取與輸入。

4.2采集光譜特征,并依照光譜特征建立模型,并對模型進行評估,以此作為是否重建模型的依據(jù)。

4.3利用所建立的模型對采集到的數(shù)據(jù)進行處理,可分為三個流程:(1)建立數(shù)據(jù)處理流程;(2)選擇各個環(huán)節(jié)所采用的數(shù)據(jù)處理方法;(3)輸入所需處理數(shù)據(jù)并配置相關(guān)參數(shù)。

4.4獲取處理后的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理。

5 存在的問題及展望

5.1存在的問題

遙感技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,已經(jīng)成為一個十分完善的學(xué)科體系,應(yīng)用于生產(chǎn)生活的方方面面。然而,在現(xiàn)階段的技術(shù)條件的限制下,遙感技術(shù)仍然需要面對一些技術(shù)上的挑戰(zhàn)。

首先是遙感技術(shù)發(fā)展的過程中,尺度與角度的問題。由于用不同空間分辨率獲取的圖像間沒有簡單的平均或平分對關(guān)系。[16]傳感器的分辨率與地物的輻射值并不滿足線性相關(guān)。同時,由于傳感器所接收到的輻射信號具有多源性和多時性,這就給數(shù)據(jù)的幾何配準帶來了不便。另一方面,雖然隨著人工智能與計算機圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展,遙感信息的提取效率越來越高。然而由于技術(shù)條件以及軟硬件條件的限制,遙感信息的自動提取仍然是我們急需解決的問題。最后,隨著時間維度的加入,遙感數(shù)據(jù)變得異常復(fù)雜。如何實現(xiàn)對四維數(shù)據(jù)進行同化,是我們不得不面對的問題。

5.2 對遙感未來的展望

遙感技術(shù)方興未艾,即使是發(fā)展到現(xiàn)在,仍然有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。無論是空間探測技術(shù)的進步,還是傳感器的更新?lián)Q代,都將極大地促進遙感技術(shù)的發(fā)展與繁榮。展望未來,我們可以發(fā)現(xiàn)遙感技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾個特點:

5.21隨著傳感器的更新?lián)Q代以及遙感技術(shù)更高精度的要求,衛(wèi)星遙感將呈現(xiàn)高分辨率、高精度的發(fā)展趨勢。

5.2.2隨著雷達技術(shù)的發(fā)展與廣泛使用,各式雷達傳感器的廣泛使用,遙感技術(shù)走向全天候、全時段的新階段。

5.2.3熱紅外遙感技術(shù)的大力推廣使得遙感技術(shù)對于與地球表面熱量有關(guān)的地物及其變化的監(jiān)測進入了一個新的高度。

5.2.4 4s技術(shù)的發(fā)展使得遙感技術(shù)呈現(xiàn)集成化一體化的趨勢。

5.2.5數(shù)字地球概念的提出,使得遙感技術(shù)與其他相關(guān)學(xué)科在全球?qū)用嫔蠈崿F(xiàn)了一體化、系統(tǒng)化、聯(lián)系化,構(gòu)成了一個有機的整體網(wǎng)絡(luò)。

結(jié)束語

自19世紀60年代遙感誕生之日起,數(shù)十年來,遙感技術(shù)在變換檢測、資源環(huán)境信息獲取與處理等諸多領(lǐng)域一直發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)然,任何技術(shù)都不是萬能的,都有其局限性。然而遙感技術(shù)盡管經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展,但其應(yīng)用前景依舊廣闊。尤其是隨著深空探測技術(shù)、圖像處理技術(shù)、波譜分辨技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科的不斷發(fā)展推進,遙感技術(shù)更是展現(xiàn)出來前所未有的生機,筆者限于所學(xué)知識有限,無法對遙感技術(shù)進行更深層次的專業(yè)化討論,但我們相信,遙感技術(shù)的前景一定是務(wù)必廣闊的。

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篇9

關(guān)鍵詞:農(nóng)情遙感;“三農(nóng)”金融;農(nóng)產(chǎn)品價格

影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民收入的主要因素是農(nóng)產(chǎn)品單產(chǎn)、種植面積和價格。對涉農(nóng)金融機構(gòu)而言,構(gòu)建氣候信息的收集和應(yīng)用體系,能夠有效預(yù)測產(chǎn)量及價格走勢,對深化三農(nóng)金融服務(wù)具有重要意義。和傳統(tǒng)農(nóng)情信息收集渠道相比,日益成熟的農(nóng)情遙感技術(shù)具有成本低、覆蓋面高等優(yōu)點,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、涉農(nóng)金融服務(wù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。本文擬分析農(nóng)情遙感技術(shù)在“三農(nóng)”金融服務(wù)中的應(yīng)用,并提出若干對策建議。

一、 氣候信息是搞好農(nóng)業(yè)相關(guān)金融服務(wù)的重點

農(nóng)作物生長的氣候條件(主要是溫度、降雨、光合作用等)、種植面積等決定了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,進而影響農(nóng)產(chǎn)品價格走勢。前瞻性地監(jiān)測糧食主產(chǎn)區(qū)的氣候信息,能夠有效把握市場動向。在這方面,全球主要涉農(nóng)企業(yè)(包括糧商、大型農(nóng)場等)以及金融機構(gòu)(農(nóng)產(chǎn)品期貨交易商、涉農(nóng)金融機構(gòu)等)都進行了積極探索,并建立了系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象及種植情報收集、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和價格分析預(yù)測體系。

美歐主要糧商建立了遍布世界的農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)。通過系統(tǒng)地收集和分析世界各地氣候、農(nóng)作物生長情況、消費和經(jīng)濟形勢等信息,先于市場掌握主要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、收成和消費全貌,并通過全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)營、糧食衍生品交易等策略,將自身經(jīng)營風(fēng)險控制到最低。例如美國嘉吉公司(Cargill)通過實時收集各地溫度、降雨量、極端天氣、降雪量、日照等檢測指標,借助評估模型來預(yù)估天氣因素對產(chǎn)量、收入和利潤的綜合影響,并開展相關(guān)風(fēng)險管理(陳佳,2015)。

除糧商外,主要涉農(nóng)金融機構(gòu)也重視氣候信息在金融服務(wù)中的應(yīng)用。國際金融機構(gòu)先于市場掌握農(nóng)產(chǎn)品市場信息,推動農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)的投資、交易和避險等業(yè)務(wù)運作,并以此獲取超額收益。2012年,高盛在糧食投資中賺取了4億多美元。為數(shù)眾多的農(nóng)產(chǎn)品對沖基金通過聘請氣象專家,或通過商業(yè)氣象咨詢機構(gòu)獲取氣象信息,作為預(yù)判市場走勢的重要依據(jù)。據(jù)統(tǒng)計,美國已有數(shù)百家商業(yè)氣象資訊提供商;AccuWeather作為其中的佼佼者,已成為多家涉農(nóng)金融機構(gòu)的氣象信息提供商。美國芝加哥商品交易所等機構(gòu)積極培育氣候衍生產(chǎn)品市場,推出標的涵蓋降雨量、降雪量、溫度、濕度等氣候相關(guān)期貨、期權(quán)和互換等產(chǎn)品,為氣候風(fēng)險敏感企業(yè)和居民提供避險選擇。

二、 農(nóng)情遙感監(jiān)測技術(shù)在農(nóng)情信息收集方面具有顯著優(yōu)勢

20世紀70年代以來,主要國家和國際組織利用遙感技術(shù)具有監(jiān)測面積大、探測周期短、獲取信息豐富、費用低廉以及可以實現(xiàn)宏觀、動態(tài)、快速、實時、準確的作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)等特點,積極推進農(nóng)情遙感技術(shù),目前已形成了科學(xué)完備的體系。我國逐步建立完善了全球農(nóng)情遙感速報系統(tǒng)(Crop Watch),該系統(tǒng)以遙感數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源,以遙感農(nóng)情指標監(jiān)測為技術(shù)核心,僅結(jié)合有限的地面觀測數(shù)據(jù),構(gòu)建了全新的不同時空尺度農(nóng)情遙感監(jiān)測多層次技術(shù)體系,具備全球典型作物產(chǎn)量監(jiān)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨勢分析功能,并定期公布《全球農(nóng)情遙感速報》、《全球生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測年度報告(大宗糧油作物生產(chǎn)形勢)》,為眾多依賴糧食進口、沒有能力開發(fā)與運行先進的農(nóng)情監(jiān)測系統(tǒng)的貧困國家提供了農(nóng)情監(jiān)測服務(wù),為國際社會提供了另一個獨立的信息獲取途徑,對提高透明度,維護國家糧食安全,加強我國在全球范圍內(nèi)的糧食安全合作具有重要意義。

總體看,農(nóng)情遙感監(jiān)測有以下突出優(yōu)勢:

1. 科學(xué)性較高。決定農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量關(guān)鍵數(shù)據(jù)如作物種植面積、單產(chǎn)、長勢等,吳炳方等(2010)通過氣象及遙感數(shù)據(jù),結(jié)合多組方法集得到,形成了獨立的農(nóng)情遙感信息源。一是作物種植面積。一種方法是通過計算作物種植成數(shù)(總播種面積/耕地面積)和作物種植結(jié)構(gòu)(某種作物播種面積/總播種面積),利用耕地面積乘以作物種植成數(shù)和作物種植結(jié)構(gòu)就可以得到不同作物的播種面積。另一種方法采用高、低分辨率數(shù)據(jù)結(jié)合的作物面積提取方法,基于時間序列歸一化植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)數(shù)據(jù)提取不同作物的特征曲線進行面積估算。二是單產(chǎn)。有的基于遙感信息同化生長模型的作物單產(chǎn)模型估算;有的采用農(nóng)業(yè)環(huán)境指標、農(nóng)情遙感指標和地面農(nóng)業(yè)氣象因子觀測數(shù)據(jù),通過農(nóng)業(yè)氣象模型、遙感模型和作物生長模型,采用多種單產(chǎn)預(yù)測結(jié)果融合計算。三是長勢。Crop Watch主要使用了兩種指標對不同空間單元的作物長勢進行分析,一個是農(nóng)業(yè)環(huán)境指標,通過潛在生物量(溫度、光照、濕度等天氣因素對作物生長的潛在影響)來反映;另一個是農(nóng)情遙感指標,通過植被健康指數(shù),耕地種植比率和最佳植被狀態(tài)指數(shù)等評估作物長勢。作物長勢監(jiān)測技術(shù)日益成熟,使農(nóng)情遙感具備了短期預(yù)測功能,提前預(yù)測糧食生產(chǎn)形勢,這也是農(nóng)情遙感的最大優(yōu)勢。此外,利用農(nóng)情遙感監(jiān)測長勢的另一個優(yōu)勢是其基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果,可以與往年的作物播種情況和生長形勢進行對比,人為干擾因素較小,可實現(xiàn)全球全覆蓋、多時相的觀測,具有全局性,有效克服地面調(diào)查以點帶面、以偏概全等問題,相比統(tǒng)計抽查更全面。

2. 能夠?qū)崿F(xiàn)不同的廣度和精度要求。以Crop Watch為例,郭華東等(2014)利用不同的環(huán)境因子及農(nóng)業(yè)監(jiān)測指標能夠?qū)崿F(xiàn)四個范圍尺度的作物長勢、產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)變化趨勢,兼顧了預(yù)測廣度與預(yù)測精度。一是在全球尺度上,利用三個農(nóng)業(yè)環(huán)境指標(降水、光合有效輻射和氣溫)以及潛在生物量對全球農(nóng)業(yè)環(huán)境進行評估,重點評估全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢和預(yù)警風(fēng)險區(qū)域。二是在區(qū)域尺度上,綜合利用農(nóng)業(yè)氣象條件指標和農(nóng)情遙感指標(主要是植被健康指數(shù)、復(fù)種指數(shù)、最佳植被狀況指數(shù)和耕地種植比例等),主要實現(xiàn)全球七個洲際主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)作物長勢及農(nóng)田利用強度監(jiān)測分析。三是在國家尺度上,對總產(chǎn)量占全球80%以上的30個主產(chǎn)國,通過NDV1、作物種植面積、時間序列聚類指標等信息,對玉米、小麥、水稻和大豆四種大宗糧油作物進行生產(chǎn)分析和供應(yīng)形勢預(yù)測。四是在省/州尺度上,加入種植結(jié)構(gòu)和耕地比例指標。我國的作物種植結(jié)構(gòu)主要通過GVG系統(tǒng)由田間采樣獲取,美國和加拿大等國的作物種植結(jié)構(gòu)由主產(chǎn)區(qū)線采樣抽樣統(tǒng)計獲取。由此可精確到省級玉米、水稻、小麥和大豆等作物相關(guān)信息,具有較高的預(yù)測精度。

3. 預(yù)測結(jié)果較好。主要體現(xiàn)在兩個方面:一是預(yù)測指標實行全球驗證。Crop Watch利用全球28個研究區(qū)的地面觀測點及中國2000多個樣方的作物單產(chǎn)調(diào)查數(shù)據(jù),對各農(nóng)情遙感指標及產(chǎn)量預(yù)測進行驗證,及時糾偏。二是產(chǎn)量預(yù)測結(jié)論清晰、準確性較高。從近幾年的監(jiān)測報告提供的預(yù)測與事后的真實產(chǎn)量驗證看,Crop Watch的預(yù)測結(jié)果具有較高的可信度。根據(jù)Crop Watch2015年5月的預(yù)測,全球玉米、大豆全年產(chǎn)量同比分別下降1.3%與1.1%,水稻與小麥產(chǎn)量同比增加1.0%與0.9%(吳炳方等,2015)。

4. 邊際成本較低。傳統(tǒng)農(nóng)情信息獲取是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營戶和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營單位為對象,采用統(tǒng)計抽樣方法,依賴龐大的調(diào)查隊伍、選取觀測點以及購置監(jiān)測設(shè)備等支出,信息獲取成本高、時效性差、覆蓋范圍小。普通企業(yè)很難有足夠的人力、物力和財力構(gòu)建農(nóng)情信息網(wǎng)絡(luò)。借助現(xiàn)有的氣象觀測網(wǎng)、遙感監(jiān)測體系,只要長期監(jiān)測和統(tǒng)計預(yù)測,農(nóng)情遙感監(jiān)測系統(tǒng)可以與往年的作物播種情況和生長形勢的監(jiān)測結(jié)果進行對比,準確反映糧食生產(chǎn)形勢,能夠以較低的邊際成本為包括金融機構(gòu)在內(nèi)的企業(yè)提供農(nóng)情信息服務(wù)。

5. 災(zāi)情監(jiān)測方面優(yōu)勢明顯。在全球氣候變化背景下,全球極端氣象災(zāi)害仍可能延續(xù)多發(fā)、頻發(fā)、重發(fā)等趨勢,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能出現(xiàn)大幅波動。20世紀90年代全球極端氣象災(zāi)害比20世紀50年代高出5倍以上。遙感技術(shù)是目前多尺度旱澇監(jiān)測最有效的手段,能夠及時獲取旱澇災(zāi)害的強度、影響區(qū)域等信息,并結(jié)合作物生長不同階段評估災(zāi)情對產(chǎn)量的影響。比如厄爾尼諾(El Ni?ko)和拉尼娜(La Ni?ka)現(xiàn)象,目前主要通過監(jiān)測相關(guān)觀測區(qū)域海溫和南方濤動指數(shù)(Southern Oscillation Index,SOI)進行預(yù)警,但無法實時跟蹤其影響范圍、持續(xù)時間、作用強度等。相對來講,農(nóng)情遙感能夠密切跟蹤監(jiān)測其發(fā)展態(tài)勢,并及時修正對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的預(yù)期。

三、 加強農(nóng)情遙感技術(shù)應(yīng)用,提高"三農(nóng)"金融服務(wù)質(zhì)量

氣候不僅是氣象領(lǐng)域的研究內(nèi)容,也是影響經(jīng)濟的重要因素。1998年美國前商務(wù)部長William Michael Daley在美國國會作證時指出,美國經(jīng)濟中至少有1萬億美元與天氣密切相關(guān)。農(nóng)業(yè)受氣候的影響最為直接,包括涉農(nóng)金融機構(gòu)在內(nèi)的相關(guān)部門都應(yīng)該重視氣候問題。借助最新農(nóng)情遙感技術(shù),能夠不斷提高對全球主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和價格的研究和分析能力。

1. 高度重視農(nóng)情信息工作。金融機構(gòu)普遍認為氣象方面的研究預(yù)測是氣象部門的事,與金融的關(guān)系不大。2014年以來的厄爾尼諾事件,正在對全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響,但涉農(nóng)金融機構(gòu)并未充分考量這一事件沖擊。從某種程度上說,金融領(lǐng)域仍將氣候因素視為外生變量,缺乏對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險和經(jīng)濟影響的定量分析和動態(tài)評估的意識和能力。

近年來,我國大力推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,種養(yǎng)大戶、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體快速培育,農(nóng)業(yè)逐步成為高投入、高產(chǎn)出、高風(fēng)險的行業(yè)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),種糧大戶因不掌握氣候信息而導(dǎo)致巨虧的例子比比皆是。客戶對金融服務(wù)的需求已不僅局限于信貸、結(jié)算等傳統(tǒng)領(lǐng)域,對氣候信息支持、農(nóng)產(chǎn)品價格預(yù)測、農(nóng)業(yè)風(fēng)險整體解決方案等智力密集型服務(wù)的要求日益增長。金融機構(gòu)應(yīng)及時挖掘客戶需求,持續(xù)加強氣象相關(guān)研究并提供相應(yīng)服務(wù)。培養(yǎng)一批既精通農(nóng)業(yè)氣象又懂農(nóng)村金融的復(fù)合型人才,能夠深入研究氣候與收成、產(chǎn)量與價格等變量的關(guān)系,以及農(nóng)業(yè)災(zāi)害的影響程度與涉農(nóng)貸款不良率的關(guān)系,并開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品和服務(wù),滿足客戶的需求。

2. 推動金融機構(gòu)與氣象、遙感等相關(guān)部門合作。目前國內(nèi)提供農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的機構(gòu)主要有中國氣象局等。中國氣象局提供的農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)品涵蓋大氣監(jiān)測與預(yù)報、氣候監(jiān)測與評估、生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象等領(lǐng)域。其農(nóng)情信息來源既有氣象和遙感衛(wèi)星,也有完備的本土地面觀測網(wǎng)絡(luò),農(nóng)情數(shù)據(jù)可靠,但缺乏對全球范圍的作物長勢監(jiān)測產(chǎn)品和基于遙感的作物產(chǎn)量預(yù)測。Crop Watch系統(tǒng)自1998年建立以來,經(jīng)過不斷改進和提高,并大量融合了大氣科學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)等相關(guān)成果,監(jiān)測精度和范圍大幅改善,建成了系統(tǒng)的農(nóng)情分析體系。目前,我國是國際上少數(shù)幾個開展全球農(nóng)情遙感監(jiān)測的國家。Crop Watch已與歐盟的MARS、美國的Crop Explorer系統(tǒng)并列為全球三大農(nóng)情遙感監(jiān)測系統(tǒng),成為地球觀測組織/全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測計劃(GeoGLAM)的主要組成部分,并為聯(lián)合國糧農(nóng)組織農(nóng)業(yè)市場信息系統(tǒng)(AMIS)提供糧油生產(chǎn)信息。建議涉農(nóng)金融機構(gòu)加強與中國氣象局和國家遙感中心合作,爭取人員和技術(shù)支持,在Crop Watch的技術(shù)框架和分析方法基礎(chǔ)上構(gòu)建適合自身的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量分析和預(yù)測架構(gòu)。

3. 加強農(nóng)情信息在風(fēng)險管理中的應(yīng)用。長期以來,“三農(nóng)”金融風(fēng)險管理主要側(cè)重客戶和行業(yè)等緯度分析客戶的財務(wù)能力和風(fēng)險狀況,并作為信貸投放和風(fēng)險管理的主要依據(jù),對氣候信息的分析應(yīng)用較為薄弱。這種只見樹木不見森林的分析體系,難免影響風(fēng)險管理效果。有必要加強大氣候、大環(huán)境的研究和運用,在客戶分析、信貸決策中適當(dāng)提高氣候信息的權(quán)重??梢钥紤]根據(jù)農(nóng)情預(yù)測有選擇地投放信貸資源,將更多涉農(nóng)資金投向氣候條件好、收成理想的區(qū)域和經(jīng)營主體。盡快建立基于厄爾您諾和拉尼娜等全球氣候周期及暴雨等重大災(zāi)害性天氣過程和干旱、洪澇等重大天氣災(zāi)害的預(yù)警體系,實時跟蹤監(jiān)測受災(zāi)程度和范圍,并采取應(yīng)對措施,提高農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險能力,保障銀行涉農(nóng)貸款安全。

此外,農(nóng)業(yè)保險作為一種風(fēng)險管理工具和國家農(nóng)業(yè)支持保護體系的組成部分,面臨嚴重的道德風(fēng)險,災(zāi)害損失難以評估,保險責(zé)任難以確定,理賠工作難度大、成本高等技術(shù)性難題,金融機構(gòu)在涉農(nóng)保險創(chuàng)新、氣候金融產(chǎn)品開發(fā)等方面積極性不高,甚至有畏難情緒。利用農(nóng)情遙感監(jiān)測技術(shù)“快速、獨立、直觀、客觀”的特點,可以迅速、準確的估算災(zāi)情面積,確保保險業(yè)務(wù)管理的科學(xué)性和高效性,提升農(nóng)業(yè)風(fēng)險管理能力,防災(zāi)減災(zāi)能力,提高農(nóng)業(yè)保險承保理賠核。

4. 提高全球農(nóng)產(chǎn)品市場的話語權(quán)。美國前國務(wù)卿基辛格博士曾深刻指出,控制了糧食,就控制了世界上所有的人。近年來,農(nóng)產(chǎn)品金融化的趨勢日益明顯,農(nóng)產(chǎn)品價格已不簡單受供求規(guī)律的影響,相關(guān)金融機構(gòu)已成為國際農(nóng)產(chǎn)品市場的主要參與者和定價者。華爾街的投資銀行、對沖基金以及其他金融機構(gòu)大肆投機糧食市場,開發(fā)復(fù)雜的金融衍生品(如溫度指數(shù)期貨、霜凍指數(shù)期貨等)并影響價格走勢;四大糧商等控制全球糧食產(chǎn)業(yè)鏈的傳統(tǒng)力量在現(xiàn)貨和期貨交易市場兩邊下注,有的糧商直接成立對沖基金,專門從事糧食炒作。影響糧食供求的氣候信息,大到厄爾尼諾、拉尼娜等全球性氣候現(xiàn)象,小到糧食主產(chǎn)區(qū)的局部氣候災(zāi)害,都可能成為糧價漲跌的推手,小事件引發(fā)糧價大波動的蝴蝶效應(yīng)屢見不鮮。我國涉農(nóng)金融機構(gòu),應(yīng)在及時獲取全球農(nóng)情信息的基礎(chǔ)上,加強國內(nèi)主要糧食企業(yè)合作,提高在全球糧食市場的影響力。一是積極爭取全球糧食定價權(quán)。作為全球重要的農(nóng)產(chǎn)品凈進口國,中國需求已成為部分農(nóng)產(chǎn)品價格波動的重要因素。根據(jù)農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù),2014年我國糧食進口總量約1億噸,其中大豆進口達到了7 140萬噸。國際糧價波動已成為中國糧食安全的重要影響因素??煽紤]推動有關(guān)方面密切合作,通過適當(dāng)?shù)牟呗?、產(chǎn)品和渠道,降低農(nóng)產(chǎn)品進口的價格風(fēng)險。在能力和條件具備的前提下,國內(nèi)金融機構(gòu)可與國內(nèi)糧食巨頭(中糧集團、中儲糧等)及氣象服務(wù)機構(gòu)合作成立農(nóng)產(chǎn)品交易機構(gòu),適當(dāng)參與糧食衍生品交易。二是吃透全球糧食金融化問題。有必要深入研究西方涉糧金融機構(gòu)的操作手法和運作模式,評估農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)期、能源價格、天氣變化、氣候災(zāi)害、運輸風(fēng)險等對價格走勢的影響路徑,并采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對策略。三是及時農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)報告。農(nóng)行等主要涉農(nóng)金融機構(gòu)應(yīng)借鑒全球先進同業(yè)的做法,加強氣候和農(nóng)產(chǎn)品市場研究,定期或不定期面向全球水稻、小麥、玉米、大豆、棉花等主要農(nóng)產(chǎn)品分析報告,提高市場影響力。

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基金項目:中國博士后科學(xué)基金(項目號:2015T80160;2014M550912)。

篇10

關(guān)鍵詞:氣溶膠光學(xué)厚度;近地面“干”消光系數(shù);可吸入顆粒物;衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布圖

1 研究背景

現(xiàn)今社會經(jīng)濟發(fā)展迅猛,對資源大量消耗的同時也對大氣環(huán)境造成了嚴重破壞,社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展也面臨著不同程度的挑戰(zhàn)。霧霾天氣越來越嚴重,影響著人們的身體健康。因此,當(dāng)前日益惡化的環(huán)境問題,越來越受到政府和民眾的關(guān)注[1]。選擇及使用有效合適的監(jiān)測方法,對監(jiān)測方法的思考研究也促成對大氣污染監(jiān)測的技術(shù)和方法不斷地改進和發(fā)展,并在環(huán)境污染治理中發(fā)揮著重要的作用[2]。

大氣顆粒物(亦稱氣溶膠)是指分散在大氣中的固態(tài)或液態(tài)的顆粒狀物質(zhì),其半徑大約為0.1~10 μm,大氣氣溶膠是影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物,對局地甚至區(qū)域性環(huán)境產(chǎn)生危害[3]。按照空氣動力學(xué)直徑(Dp)劃分,大氣顆粒物包括總懸浮顆粒物TSP(Dp≤100 μm)和可吸入顆粒物PM10(Dp≤10 μm),其中PM10又可分為細粒子PM2.5(Dp≤2.5 μm)和粗粒子(2.5 μm

環(huán)境一號AB衛(wèi)星于2008年9月成功發(fā)射,環(huán)境一號AB星的載荷包括CCD傳感器、紅外相機和超光譜成像儀。AB星分別攜帶兩臺寬覆蓋多光譜CCD相機,聯(lián)合工作可以共同完成對地刈寬為720 km、分辨率為30 m、4個譜段的推掃成像[8]。HJ-1A/B的這種較高空間、時間分辨率和寬覆蓋等特點[9],比較適合于進行大氣污染遙感反演的研究。

研究從HJ-1的CCD數(shù)據(jù)出發(fā),利用暗目標法反演出AOD并制作了AOD分布圖,AOD經(jīng)過標高訂正和濕度訂正,得到近地面“干”消光系數(shù)(AODSEC-RH),AODSEC-RH與地面觀測站點PM10比較分析,建立了AODSEC-RH與PM10之間的模型關(guān)系,根據(jù)AOD與AODSEC-RH以及AODSEC-RH與PM10之間的關(guān)系,對AOD分布圖經(jīng)過波段運算得出PM10衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布圖。

2 研究區(qū)概況

研究對象是鄭州市的主城區(qū),即選擇的區(qū)域為鄭州市轄區(qū),鄭州市區(qū)面積600km2,位于東經(jīng)112°42′~114°13′,北緯34°16′~34°58′之間,鄭州市的東西寬166 km,南北長75 km。

鄭州市北臨黃河,西依嵩山,東南為黃淮平原,東面是開封市,西面為洛陽市,南面是許昌市,北面為焦作市和新鄉(xiāng)市。鄭州市屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,春季干旱少雨,夏季炎熱多雨,秋季晴朗日照長,冬季寒冷少雪(圖1)。

3 數(shù)據(jù)

在研究中使用了各種數(shù)據(jù)包括環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)以及地面監(jiān)測站點的觀測數(shù)據(jù)。

3.1 環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)

所選擇的環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)為2015年4月28日的HJ-1的CCD數(shù)據(jù)。

3.2 監(jiān)測站點數(shù)據(jù)

鄭州市設(shè)立了8個環(huán)境空氣質(zhì)量地面監(jiān)測站點,這8個監(jiān)測站點分別是:市監(jiān)測站、煙廠、醫(yī)學(xué)院、鄭紡機、銀行學(xué)校、供水公司、四十七中、十一中(圖2)。

3.3 氣象數(shù)據(jù)

結(jié)合環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)的日期,選擇了相應(yīng)日期的氣象數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)包括了風(fēng)速(風(fēng)級、風(fēng)向)、相對濕度和能見度數(shù)據(jù)。

4 研究方法

4.1 HJ-1反演AOD

以2015年4月28日的HJ-1的CCD稻菸例利用暗目標法進行了大氣層氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)的反演,反演的AOD結(jié)果制作AOD分布圖如圖3所示。

圖3中左邊的圖例標示了AOD的值,不同的色調(diào)深淺代表了不同的AOD取值范圍,從圖例中數(shù)值所標示的顏色可以看出,淺色代表AOD值的較低的值,較深代表AOD值位于中間的值,最深代表AOD值的較高的值。

4.2 AOD的訂正

AOD進行標高訂正和濕度訂正,得到近地面“干”消光系數(shù)(AODSEC-RH)。

4.3 AODSEC-RH與PM10觀測值比較線性相關(guān)性

根據(jù)8個監(jiān)測站點的經(jīng)緯度坐標(表1)取AODSEC-RH值的平均值與8個監(jiān)測點的PM10實際觀測值進行對照比較(濃度值的單位均為μg/m3)。

日期回歸模型R2

2015年4月28日y=1.068x+4.5790.798

通過AODSEC-RH與PM10觀測值比較散點圖(圖4),得出了PM10與AODSEC-RH之間的回歸模型,PM10-AODSEC-RH回歸模型為y=1.068x+4.579,R2為0.798,說明PM10與AODSEC-RH之間具有很好的相關(guān)性。

4.4 PM10衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布

在2015年4月28日的AOD分布圖前提下,根據(jù)AOD與AODSEC-RH以及AODSEC-RH與PM10之間的關(guān)系,對AOD分布圖利用ENVI的波段運算得出了2015年4月28日的PM10衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布圖。

2012年3月1日的新國標(GB3095-2012)中規(guī)定,PM10的濃度限值(μg/m3)可以按一級標準50、二級標準150進行劃分。

依照上述的標準,按一級標準50、二級標準150為節(jié)點,分類了2015年4月28日反演的PM10,重新得出了衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布顯示如圖5。

圖5中依照圖中右上方的圖例所示,PM10濃度值依照由低值向高值遞增。

5 結(jié)語

由HJ-1的CCD數(shù)據(jù)利用暗目標法反演出AOD并制作了AOD分布圖,AOD經(jīng)過標高訂正和濕度訂正,得到近地面“干”消光系數(shù)(AODSEC-RH),AODSEC-RH與地面觀測站點PM10比較分析,建立了AODSEC-RH與PM10之間的模型關(guān)系,根據(jù)AOD與AODSEC-RH以及AODSEC-RH與PM10之間的關(guān)系,對AOD分布圖經(jīng)過波段運算得出PM10衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布圖。

制作PM10衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布圖可以得出城市的PM10的空間分布,這硬喚鍪鉤鞘心詬鞲齙胤降奈廴廄榭瞿芄黃就妓禱埃一目了然;而且也為城市PM10污染物時空分布變化研究提供數(shù)據(jù)方面的支持,對于進一步地研究城市的污染源以及區(qū)域輸送等方面具有重要的意義。城市的PM10衛(wèi)星遙感監(jiān)測分布圖對城市進行大氣污染的治理能夠提供幫助,為有效地改善城市的大氣污染環(huán)境做出積極的貢獻。

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