遥感信息技术在环境保护领域应用与展望

遥感信息技术在环境保护领域应用与展

望

：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。遥感信息技术导致环境保护领域的研究范围、内容和方法的重要变化，

标志着环境信息获取和处理方法的一场革命。一、遥感信息技术在环境保护领

域应用发展中的意义遥感信息提供了全球或大区域精确定位的高频度宏观环境

影像。它扩大了人们的视野，从可见光发展到红外、微波等波谱范围，加深了

人们对生态环境的了解。在遥感与地理信息系统基础上建立的数学模型，实现

了空间和时间转移，在空间上由野外转入室内，在时间上从过去、现在的研究

发展到三维空间上定量地预测未来。遥感信息技.

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。遥感信息技术导致环境保护领域的研究范围、内容和方法的重要变化，标

志着环境信息获取和处理方法的一场革命。

一、遥感信息技术在环境保护领域应用发展中的意义

遥感信息提供了全球或大区域精确定位的高频度宏观环境影像。它扩大了

人们的视野，从可见光发展到红外、微波等波谱范围，加深了人们对生态环境

的了解。在遥感与地理信息系统基础上建立的数学模型，实现了空间和时间转移，在空间上由野外转入室内，在时间上从过去、现在的研究发展到三维空间

上定量地预测未来。

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。

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*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。

二、遥感信息技术在环境保护领域的应用

遥感信息技术在环境保护领域的应用尚处在起步阶段，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。

1.在大气污染监测中的应用

(1)城市大气污染监测

依据航空遥感监测资料所编绘的各类大气污染源的分布图，显示了建成区

工厂的烟囱和高能耗分布，而老建成区中的商业区、人口密集区和交通拥堵分

布采用航空多光谱摄影手段，根据同一地物的不同光谱特性，进行计算机处理，可监测大气污染的主要污染物、颗粒大小及空间区域的分布。

(2)大气污染物扩散规律的研究

遥感可观测到大气中气溶胶类型及其含量分布、大气微量气体的铅垂分布。根据对热红外扫描图像的分析研究，可提出城市地面辐射温度和城市"热岛"现

象形成的关系。

2.在内陆水体污染监测中的应用

应用遥感手段，可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布以及水体污

染的分布范围等。排放区水温一般高于自然水温，用热红外遥感技术可以方便

地探测。其温度分辨率可达到0.2°C。各种工厂排入污水因所含物质成分不同，导致污水的颜色也不同，可通过测定遥感图像的密度来鉴别污染水体。确定这

些污染水体往往采用色密度法，即通过常规方法对污染水体QU样，建立不同水体污染类型和浓度以及与遥感图像密度的相关关系,聚合氯化铝。

3.在海洋污染监测中的应用

(1)利用红外扫描仪监视石油污染

利用红外扫描仪(使用波段为7.5~14μm)在白昼和夜间拍摄地面和海面的

热图像，可有效地监视海面的石油污染。应用红外扫描仪可以测出辐射温度的

差值，可从热图像上显示出海面的油污染及其分布情况。在热图像上计算出的

厚油膜辐射温度与水的辐射温度差，要高于薄层油膜与水的辐射温度差,活性氧化铝，以此可区分海面油膜的厚度。

(2)海洋污染监测

水体中不同物质在海洋水色的各波段影像中得到了不同程度的显示。通过

目视、光电方法解译判读，或以各种不同模式应用计算机进行处理，可以获得

海面悬浮泥沙、浮游生物、可溶性有机物、海面油膜和其它污染物等海洋水色

不同的信息。使用可见光遥感器(海岸带水色扫描仪、荧光水色成像仪、多波段可见光扫描仪)、红外遥感器(红外辐射计、红外扫描仪、热像仪)、微波遥感器(微波辐射计、雷达)以及激光扫描仪等，可得到上述各种所需信息。

4.利用遥感信息技术分析城市生态与环境污染

(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,无烟煤滤料，可定期把热污染的分布范围和强度显示出来。如武汉市1988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CHANG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)生态环境监测

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(MSS)和主题绘图仪(TM)的有关通道的图像数据资料，可以获QU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。

5.利用卫星遥感信息技术开展环境灾害监测

(1)赤潮分析

在我国，从渤海湾到南海，近几年来，每年都有多次赤潮发生。1989年9

月下旬，美国陆地卫星TM图像反映的渤海湾赤潮非常清晰。赤潮区的光谱特性是藻类生物体、泥沙和海水的复合光谱。含悬浮泥沙的海水，在光谱的黄红波

段范围

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