我国资源环境遥感发展与应用(转)

我国资源环境遥感发展与应用遥感卫星经过30多年的发展已经形成了以陆地卫星、海洋卫星、气象卫星、环境卫星等四大卫星业务运行系统和以科学研究为目的的实验卫星。

卫星遥感构成了对地圈、生物圈、大气圈及其相互作用的物理、化学过程和时空演变规律的系统化、立体化的探测系统，形成了全面的观测能力，在资源环境研究及其相关领域的应用日益广泛和深入。

一、遥感技术的发展与应用能力遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术的发展及其在地理学研究中越来越广泛和深入的应用，已经导致这一学科研究方法，特别是地理学研究中空间对象的观测与信息获取方法产生了根本性的变化，极大地提高了对地观测能力和丰富了观测内容，深化了人们对地理现象的认识。

目前，遥感技术已形成多星种、多传感器、多分辨率共同发展的局面。

各种遥感卫星包括资源卫星、环境卫星、海洋卫星、气象卫星等等，所获取的遥感信息具有厘米到千米级的多种尺度，如63cm、1m、3m、4m、5m、10m、20m、30m、60m、120m、150m、180m、250m、500m、1000m等多种分辨率，重访周期从1天到40～50天不等，在获取资源环境空间和时间信息方面构成很好的互补关系。

遥感技术在地球资源与环境研究和测量任务中扮演着越来越重要的角色，它所具有的高度的空间概括能力，有助于对区域的完整了解；而且各种空间分辨率遥感影像互补，成为获取地球资源信息的重要技术手段；不同卫星的适宜的重访周期有利于对地表资源环境的动态监测和过程分析；以多光谱观测为主并辅以较高分辨率的全色数据，极大的提升了对地物的识别和分类。

卫星遥感技术的发展使资源环境研究得到了极大的促进，在研究资源环境时空特征方面取得了一系列的具有重要影响的成果。

技术发展提高了成果质量，加强了研究深度，而且促进了成果应用。

二、资源研究中遥感技术的应用1．土地资源自1990年起，国际地圈生物圈计划（IGBP）和国际全球变化人文因素计划（IHDP）两组织积极筹划全球性综合研究计划，于1995年共同拟定并发表了《土地利用与土地覆被变化科学研究计划》，将其列为全球环境变化的核心项目。

国际应用系统分析研究所（IIASA）于1995年启动了“欧洲和北亚土地利用与土地覆被变化模型”项目；联合国环境规划署（UNEP）亚太地区环境评价计划于1994年启动了“土地覆被评价和模拟”（LCAM）项目；美国全球变化研究委员会（USGCRP）把土地覆被变化与气候变化、臭氧层的损耗一起，列为全球变化研究的主要领域，并从1996年起重点开展北美洲土地覆被变化的研究；***国家科学院全球环境研究中心提出了＂为全球环境保护的土地利用研究＂项目（LU/GEC）等。

从20世纪80年代初期开始，我国已经利用资源卫星数据进行了多次全国范围的土地资源调查、土地利用监测等工作。

1980年6月至1983年12月，在全国农业区划委员会办公室的组织下，利用地球资源卫星的MSS进行全国土地资源概查。

第一次利用MSS数据进行了全国15个地类的土地利用现状调查，完成了1:50万比例尺制图。

进入20世纪90年代以来，国民经济的发展和人口的增长给国家资源环境的开发利用与保护提出了新的要求。

中国科学院1992年决定设立“国家资源环境遥感宏观调查与动态研究”，作为“八五”重大应用项目研究，于1996年完成。

“九五”期间，国家科技部设立科技攻关重中之重项目“遥感、地理信息系统、全球定位系统技术综合应用研究”，其中的“国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的建立”作为第一课题于2000年完成。

利用遥感和GIS技术，首次建立了全国1:10万比例尺土地利用数据库。

1997～1998年，中国科学院和国家统计局共同完成了“全国农业土地资源遥感调查”，遥感调查完成的土地资源成果首次在国家统计工作中发挥实质作用。

1999年完成的全国土地资源调查工作，于1984年启动实施，以县为单位，采用航空遥感技术和航天遥感技术为主，严格按照全国统一的技术规程和土地分类标准，进行野外调查和内业工作，1996年在县级成果基础上完成了统一时点的变更调查。

该项工作历时近20年，首次全面查清了我国农村土地的权属界线、各个地块的面积和用途，各个乡（镇）、县、地（市）、省（区、市）和全国土地的类型、数量、分布、利用和权属状况。

在新一轮的国土资源大调查中，从1999年开始，国土资源部在全国相继开展了人口50万以上城市的土地利用动态遥感监测。

采用SPOT、Landsat等卫星数据，成功监测了全国60多个大中城市在近二、三年间土地利用的变化情况，监测面积达71.4万平方公里。

2．地质与矿产资源地球资源卫星遥感数据普遍用于地质调查，法国地矿局在尼日利亚发现铀矿、前苏联在第聂伯-顿涅茨沼泽地区的油田、美国阿拉斯加的含油地质构造、挪威北部卡拉斯约克地区发现铜琉化矿床等，都利用了遥感卫星资料，通过分析不同的地磁、重力异常、线性构造等辅助找矿，大大节省了野外考察的时间和人力、物力的投入。

近几年，我国利用资源卫星资料在寻找多金属富集地段、蚀变带、金矿、铀矿、储油构造、煤田等方面也取得多项成果。

在西部地区开展的1:25万地质调查及矿产资源勘查中，卫星遥感数据是基础数据源之一。

同时，在金属矿藏、煤炭和油气资源的勘探中也发挥了重要的作用，获得了显著的经济效益。

在新的国土资源大调查中，利用新一代遥感影像进行区域地质填图、进行示矿遥感异常信息识别与提取、地质灾害监测等，使遥感技术在地质研究利用得到了更广泛的应用。

3．生物资源中国科学院等利用NOAA卫星以及MODIS数据等，在陆地生态系统遥感定量监测方面开展了一系列的工作，完成了1km中国植被分类、植被覆盖度、净初级生产力的估算等数据集。

（1）草资源我国利用遥感技术已经开展了多项草地资源的调查、监测和资源评价工作，区域性和全国性的草地资源遥感应用成果已经发挥了明显作用。

1989～1993 年，利用遥感技术开展了中国北方草原草畜动态平衡监测研究，建立了我国北方草原草畜动态平衡监测业务化运行系统，主要利用NOAA气象卫星资料估测草地生物量。

20世纪80年代完成了1:100万比例尺的全国草地资源图。

2000年开始，农业部开始草地遥感监测和预警系统建设，完成了全国草地退化的遥感监测评价和北方草地的生产能力估测，配合牲畜饲养量评价我国牧区的草畜平衡情况，查清了近十几年来农牧交错区的农业资源变化情况等。

2003年完成的全国草地资源动态监测工作，建设完成了1:50万比例尺的草地资源数据库，包括草地资源的18个类和亚类等类型。

（2）森林资源国际上，美国利用LANDSAT 7 的ETM+ 遥感数据完成了全球森林资源分布图编制。

欧盟联合研究中心利用1996～1998年间NOAA卫星数据完成了欧洲森林覆盖图的编制。

我国现行资源监测体系中除森林资源监测外，荒漠化监测、湿地监测、野生动物植物监测、森林火灾监测、森林病虫害监测等都广泛地应用了遥感技术，在林业的经营管理活动中也逐步推广普及了资源卫星资料的应用。

1977 年利用MSS图像，首次对我国西藏地区的森林资源进行了清查，填补了森林资源数据的空白。

1981～1983年，在三北防护林地区自然资源与综合农业区划工作中又应用MSS 资料完成了大面积土地资源调查。

1993～1997年，由联合国开发计划署（UNDP）援助的“中国森林资源调查技术现代化”项目顺利执行。

目前，正在利用全国林业监测站点数据和遥感数据为主要信息源，进行全国林地生态类型数据库的建设工作，将在空间上和时间序列上完整、系统的反映林地区域不同的生态系统特点、林种、群落特征及其林（树）龄等，研究工作将进一步深化。

4．水资源在非洲撒哈拉沙漠、夏威夷岛浅海滩等地区，通过研究资源卫星资料，发现某些岛屿沿海处的温度辐射比周围要低10摄氏度，经实地勘探表明是地下淡水的入海处，解决了淡水源问题。

世界上最长的亚马逊河流域面积500万平方公里，大约占南美洲巴西国土的60%，由于原始森林密布、野兽出没，人迹罕至，其资源状况一直是个谜。

20世纪80年代中期以后，利用资源卫星对世界第一大河流域的地形地貌、土壤植被、森林、矿藏等资源进行了系统调查。

我国“六五”和“七五”期间开展并完成的“黄淮海平原地区水域动态演变遥感分析”，利用遥感技术对黄淮海平原地区的河流、湖泊、洼淀等地表水体开展了演变过程、空间差异等方面的系统研究。

三、环境研究中遥感技术的应用随着遥感技术在资源领域应用的深化和发展，在生态环境领域的应用得到了极大的促进，相继开展了一系列的环境监测与评价工作。

1．环境综合评价1991～2000 年间，中国科学院与西藏自治区气象局合作，完成了西藏“一江两河”中部流域地区环境动态遥感监测工作。

在获得比较丰富、全面的航空遥感监测图片与行业调查数据资料的基础上，从土地利用、植被、土壤、水文、气候等方面，研究区的生态环境状况，作出了比较科学、客观的分析评价和描述。

“九五”期间，针对土地资源利用的变化与分析的需要，利用1:100万和1:25万DEM数据、AVHRR数据和温度、降水等地面观测数据，构建了生态环境背景数据库，为土地利用数据的应用和综合分析提供了支持。

1998～2003 年，中日信息化合作项目“基于RS和GIS的环境监测、灾害监测信息系统”的环境监测与评价系统建设研究，以湖北省为研究区，开展了基于遥感的省级区域环境遥感监测与综合评价工作。

2000年国家环保部门充分利用了资源卫星数据，对我国西部12个省、市、自治区的生态环境现状进行了全面的调查和分析，为我国西部大开发的生态环境战略提供了最新的科学依据。

以陆地卫星TM和NOAA卫星NDVI等数据为主要信息源，对影响生态环境质量的相关要素进行定性、定量分析，客观的对中国西部生态环境质量进行综合评价与描述，包括生态功能区域划、评价指标体系、评价标准与指标权重的确定、生态质量综合等部分。

2．水土流失水土流失是复杂的人文和地理过程，受到诸如降水、下垫面基底岩性、地形坡度、土地覆盖类型及管理方式等众多因素的影响。

其调查方法主要有工程实验法、定性遥感法和基于地理信息系统（GIS）的遥感定量法。

其中，基于GIS的遥感定量法是近年来随着遥感的迅速发展才得以出现的水土流失调查新方法。

20 世纪80年代中期，利用陆地卫星资料进行了土壤侵蚀分区、分类、分级制图，成图比例尺1:50万，并制成1:400万比例尺土壤侵蚀区划图。

1999年开始，水利部和中国科学院合作，利用资源卫星数据完成了全国土壤侵蚀数据库建设，完成了全国水蚀-风蚀交错区遥感调查工作，对于我国的水土流失情况有了全面了解。

本项研究在实现全国土壤侵蚀动态监测与数据库快速更新能力等方面均有突破与创新，成果内容丰富，科学性、系统性、时效性强，对于我国生态建设与环境保护具有重要科学意义和应用价值，该项成果在宏观尺度和多类型土壤侵蚀综合调查方面达到了国际先进水平。