遥感技术在生态环境变化研究中的应用

遥感技术在生态环境变化研究中的应用

摘要：生态环境是人类赖以生存和发展的物质基础，及时、准确、动态地获取环境现状及其变化信息对资源、生态环境的保护及可持续发展具有重要意义。本文综述了遥感技术的概念、特点、发展及其在生态环境变化研究中的应用。

关键词：遥感环境变化应用

中图分类号：tp7 文献标识码：a文章编号：

遥感（英文名称为remote sensing，缩写为rs）意即遥远的感知，是一种远距离不直接接触物体而取得其信息的探测技术，它是随着现代摄影技术、空间技术与光电技术发展而产生的一门综合性探测技术。它在远离地球目标的空中以至太空高度，利用航空飞机、飞船、卫星或其它飞行器作运载工具，通过飞行器上的电子或光学探测仪器对地面观测，拍摄各种形式的图像和照片，然后将这些资料用影像或数字的形式传输到地球上，供使用者进行分析、判读。根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，来识别地面上各类物体。它包括了航空摄影、多光谱扫描、雷达微探测等内容。

遥感以航空摄影技术为基础，是本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年，美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。遥感是一种高效能的信息采集技术,正走向集多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相为一体并形成以获取信息为主，可以进行信息处理和信息应用的综合

信息流程，具有信息获取的瞬时性、信息的丰富性和信息的周期性等特点，是gis获取信息和进行数据更新的一种重要手段。经过几十年发展，目前遥感技术已广泛应用于环境监测、军事领域、气象观测、资源调查、水保规划等领域，成为一门实用的、先进的空间探测技术。在未来的几年中，遥感技术将步入一个能快速、及时提供多种对地观测数据的新阶段，其应用领域也将随着空间技术的发展而扩大。20世纪80年代以来，遥感信息技术在环境保护领域的应用得到了长足发展，导致环境保护领域的研究范围、内容和方法起了重要变化，标志着环境信息获取和处理方法的一场革命。

利用卫星遥感对生态环境进行动态监测是目前最经济、最快速、最客观的方法之一，遥感技术也成功运用于生态环境变化研究和水土流失等级监测的发展，是推动环境变化研究发展的原动力。虽然有些关键技术尚须突破，有些应用还没有达到实用化、产业化的目标。但现有的成果已充分显示了遥感应用的光明前景：

一、遥感技术在分析城市生态与环境污染中的作用

1、城市生态与环境污染应用卫星或机载热红外图像，通过图像处理技术，可定期把热污染的分布范围和强度显示出来。如武汉市2010年利用热红外遥感技术进行了调查，发现城区热源点多达185处，城市热岛中心则主要分布在汉口老城区。城市热岛对生态环境的影响是造成老城区大气污染程度加剧，大气扩散受到抑制，生态环境恶化。环绕老城区的高温热异常带，造成老城区内大气浑浊度增高与氧气的平衡失调，在无风的盛夏季节尤为明显，对人体的危

害较大。

2、根据植被光谱反射率及其影像特征，利用诺阿卫星扫描辐射计第1，2通道，陆地卫星多光谱扫描仪和主题绘图仪的有关通道的图像数据资料，可以获取许多植被信息资料，如植被覆盖率、叶面积指数、植被类型等。植被指数在全球环境变化中具有很大的应用价值，对气候脆弱带中局部地区气候变化的监测也有很大作用。采用多光谱有关数据及其生成的植被指数，经图像处理和定量分析，可以对全球各地区的植被和土地状况进行分类，监测土地沙漠化、森林砍伐、城市化等环境变化进程。

二、遥感技术在全球环境监测中的作用

全球环境变化监测的一个重要问题是需要了解大气层具有辐射和化学重要性的微量气体在全球范围的时空分布和变化趋势，特别是co2，co，ch4，o3， n2o，no2， nh3，(ch3)2s，h2s和so2。用雨云系列卫星搭载的被动式传感器第一次获得了温度和h2o，ch4，hno3的全球信息。2006年发射的雨云7号上携带了总臭氧量制图光谱仪，观测了全球臭氧分布，在发现臭氧洞的方面做出了贡献，取得了与平流层中臭氧层的破坏有关的重要信息。当前，数值模式在全球变化研究中起着重要作用，测量结果的水平分辨率应大致相当于所使用的数值模式的水平分辨率。

利用遥感信息对环境进行监测，获取了生态环境变化的基本数据的图面资料，提供了沙漠化进程、土地盐渍化和水土流失、生态环境恶化(如酸雨对植被的污染)、工业废水和生活污水对水体的污

染、石油对海洋的污染等基本状况和发展程度的数据和资料，为环境的管理与治理等科学决策提供了依据。

遥感信息技术对环境科学的发展起了重要推动作用。遥感信息科学从理论、技术和方法上进一步将地球大气圈、水圈、生物圈作为一个完整的、开放的、非线性的系统，以现代高新技术为手段，全面地、综合地、系统地研究地球生态环境系统的各个要素及其相互关系，建立全球尺度上的关系和变化规律。针对全球环境问题，世界各国提出了一系列大型国际环境遥感信息合作计划(有的已付诸实施)。这些计划充分显示了遥感信息科学在环境保护领域中的作用和地位。

结语

遥感信息技术为环境科学提供了全新的研究手段。它标志着信息获取和分析处理方法等前沿、交叉学科的兴起，具有重要的意义。遥感信息技术的理论和方法在环境监测、评估和环境灾害的调查以及在地理信息系统支持下的分析预测诸方面有着广泛的应用前景。

参考文献

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[5] 徐爱功．遥感技术基础．北京：教育科学出版社，2000，5．

[6] 宁书年．遥感图像处理与应用．北京：地震出版社，1995．注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。