遥感在环境检测中的应用

第一篇：遥感在环境检测中的应用

遥感在环境检测中的应用

班级：测绘C111 姓名：郑广震 学号：117568

遥感在环境检测中的应用

摘要：现阶段，由于多方面因素的影响，使得我国的城市环境污染日益严重，各类突发性环境污染事故比比皆是，从而导致生态环境失衡。环境监测作为控制环境污染的主要途径之一，其作用得以彰显。然而，我国幅员辽阔，仅凭现有的环境监测工作站及监测技术很难实现全方位监测，而且及时性和准确性也难以保证。遥感技术以其自身诸多优点，被广泛应用于各个领域当中，该技术在环境监测方面的效果也比较明显。基于此点，本文就城市环境监测中遥感技术的应用进行浅谈。

关键词：环境监测；遥感技术；红外遥感

一、遥感技术概述

遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感，称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感，称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功，大大推动了遥 感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统，其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多，主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。

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。

（一）遥感技术分类

遥感技术主要是指通过物体对电磁波的辐射或反射，不与物体进行直接接触，远距离辨识及测量目标对象的一种监测技术。按照所使用的监测波段不同，该技术可分为以下几种类型：热红外遥感技术、可见光反射红外遥感技术和微波遥感技术。

（二）遥感技术的特点和作用

遥感技术的特点如下：监测速度快、范围广、能够进行长时间动态监测、投入成本低、回报高、无需现场采集样本、可以发现常规法无法监测到的污染源；其较为明显的作用是可对指定区域进行跟踪测量，并且能够快速获取与污染有关的全方面信息，如污染源位置、污染范围、污染物分布及扩散情况、大气生态效应等等。（三)遥感技术的优越性

探测范围大：航摄飞机高度可达10km左右；陆地卫星轨道高度达到910km左右。一张陆地卫星图像覆盖的地面范围达到3万多平方千米，约相当于我国海南岛的面积。我国只要600多张左右的陆地卫星图像就可以全部覆盖。获取资料的速度快、周期短。实地测绘地图，要几年、十几年甚至几十年才能重复一次；陆地卫星4、5为例，每16天可以覆盖地球一遍。

受地面条件限制少：不受高山、冰川、沙漠和恶劣条件的影响。

方法多，获取的信息量大：用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息；不仅能利用可见光波段探测物体，而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测；不仅能探测地表的性质，而且可以探测到目标物的一定深度；微波波段还具有全天候工作的能力；遥感技术获取的信息量非常大，以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例，像元点的分辨率为79×57m，每一波段含有7600000个像元，一幅标准图像包括四个波段，共有3200万个像元点。

（四）遥感技术的应用范围

目前，遥感技术已在我国诸多领域内得到广泛应用，具体包括：农林牧渔业环境监测；地质、地理、水文、气象、海洋等环境监测；城乡规划、资源勘探、军事侦察、土地资源管理等等。现阶段，随着科技水平的发展速度不断加快，促进了遥感技术的发展，该技术目前能够测出水中大部分微量元素的实际含量，如叶绿素、水温、泥沙含量以及水色等等，而且其还可以测量出大气的温度、湿度以及各种有害气体的浓度和分布情况，在固体污染物的测量方面也有一定的作用。

城市的飞速发展带来了一系列城市污染问题。常规的人工调查方法由于周期长，耗资大，不能及时反映城市环境变化的趋势。而遥感（RS）技术由于具有快速、准确、大范围和实时地获取资源环境状况及其变化数据的优越性，成为城市环境监测的主要手段。

城市环境是自然环境和社会环境综合作用下的人工环境。污染物一般可分为化学性、物理性和生物性三大类。其中，现在遥感技术可以有效地监测城市中的大气污染、水污染、地面污染、固体废物堆场污染和热污染，并且可以监测城市土地利用变化、城市交通、灾害预警等方面。

二、遥感技术在城市环境监测中的具体应用

（一）在大气环境监测中的应用

大气污染主要是指工业和生活燃煤排放的废气烟尘、粉尘、扬尘以及人工合成物质自然挥发有毒有害气体对大气的破坏。遥感综合技术在城市环境监测为大气环境质量监测和评价提供了有效的途径。根据遥感影像特征可对大气污染的范围、污染源的位置、污染物的扩散途径进行监测结合实地观测数据还可对大气污染的程度进行测定。常规的大气环境监测的做法是在典型区布点采样,在室内分析大气中污染物的含量,并据此来监测和评价大气环境质量。量点的监测数据来评价全区,代表性和可靠性均差。

或者通过对穿过大气层的太阳直射光和来自大气和云的散射光以及来自地表的反射光的谱分析,可以测量它们的光谱特征,求出大气气体分子的密度,从而确定大气中废气和有毒有害气体的含量,并可用此来对大气环境进行监测。灾害性大气污染主要是沙尘暴。卫星图像拥有红外通道，可以确定沙尘暴的位置,同时它所具有的高时间分辨率(如1小时重返),更有利于大尺度监测沙尘暴的运动轨迹。目前沙尘暴研究和监测的主要利用遥感手段。例如：

1.臭氧层监测。因臭氧自身能够吸收0.3微米以下的紫外区中的电磁波，故此可采用紫外波段进行臭氧含量测定。此外，若大气中的臭氧含量达到一定高度时，温度也会随之升高，所以也可采用红外波段进行探测。

2.有害气体监测。对于由自然或人为条件下生成的二氧化硫及氟化物等有害气体，可采用间接解译标志进行监测。通常情况下，当植被受到一定程度的污染后，其对于红外线的反射能力会有所降低，加之纹理、颜色等外在特征也会异于正常状态下的植被，所以可利用植被这一特点，对污染情况进行间接分析。二）在水环境监测中的应用

应用遥感技术对水环境进行监测主要是以清洁水与污染水的反射光谱作为监测依据。正常情况下，清洁的水体其反射率较低，而且对于在光的吸收较强，从而使得其在遥感影像中呈暗色调，这一特征在红外谱段上更为明显。在进行水体监测时，可将水色指标及光谱特征作为遥感技术监测的主要依据。由于遥感技术监测的范围较广，从而使其在水体扩散时能够及时发现污染物的扩散方向、排放源、影响范围及程度，以便尽快找到污染源。因水体中的污染物种类较多，且过于繁杂，为方面遥感监测，通常将水污染分为废水污染、泥沙污染、热污染、石油污染等几种类型。

1.污染监测。利用红外传感装置能够有效地监测到水体中的热污染，由于热污染会释放出热效应，红外传感器则可根据水体热效应的实际差异监测到污染源，再通过计算机或光学分析，便可得出水体的等温线，进而达到对水体污染定量解译的目的。

2.石油污染监测。就港口和海洋而言，石油污染属于一种较为常见的水污染。利用遥感技术对石油污染进行监测，不但可以确定污染区的实际范围和石油含量，同时还能追踪到污染源。由于石油与海水的光谱特征差异较大，所以在很多光谱段上均可将石油与海水分开。

3.废水污染监测。由于废水中所含的悬浮物种类较多且水色差异较大，加之特征曲线上的强度也有所不同，所以可采用多光谱合成图像对废水进行监测。此外根据废水中水温的差异情况，也可采用热红外进行监测。

（三）在地面污染监测中的应用

应用遥感技术对地面污水的排放造成的污染,可应用航空遥感拍摄的像片清楚地圈定出其污染范围。例如,当灌溉的农田遭受污染后,作物的生长在色调上有特殊变化,能同其他一般的禾苗区分开来。此外地下水的污染也会引起地面植被的变化,与正常生长区的作物有不同的光谱表现。多光谱成像仪能监测这些变化,从而圈定地面污染分布范围,进一步对地面污染做出预防规划。

因此,应用遥感技术，不但能圈定地面污染的分布范围,而且还能够对地面污染进行规划性的预防。例如,遥感综合技术在煤炭的自燃隐火监测中的应用。煤炭的自燃隐火不但每年要烧掉十亿吨煤炭资源,还要造成大面积的污染。地矿有关部门应用航空红外扫描仪,煤炭总公司应用地面红外测温仪,按地表温度的细微差异圈定隐火区,区分出燃烧区和燃尽区,分析其蔓延方向及规律,为大规模整治煤炭隐火提供了新的方法和经验。

（四）在城市环境监测中的应用

由于城市中一些工业企业的存在、汽车尾气排放、固体废弃物等，致使城市环境污染日趋严重，人们的工作和生活都建立在城市环境的基础上，环境质量的优劣与人们的关系极为密切。利用遥感技术能够监测到影响城市环境的具体因素，这样有利于在进行城市规划中，对城市整体结构及工业布局进行适当调整，以此来降低环境污染。遥感技术在城市环境监测中的应用主要有以下两个方面：其一，研究土地变化及分类；其二，通过遥感技术提供的各种信息，政府有关部门可以此作为依据，对城市的工业布局及人口分布进行决策和管理。

（五）在固体废弃物监测中的应用

城市的固体废弃物的类型主要有居民生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾，以及混合垃圾,以上几种废物的混合物等。根据遥感图像的特征(如形状、色调或色彩)可以有效地调查固体废物堆场,尤其是利用航空热红外图像更为有效。由于固体废物自身的物理化学分解作用,其温度一般高于周围地物,这在热红外图像上有着明显的色调特征。在城市中有的堆放物的影像特征与固体废弃物堆很相似,解译时容易混淆，因此需要适当地进行一些实地调查。例如,城乡结合部的垃圾堆与农村中的稻草堆粗看起来两者色调、形状都很接近,分布位置也无特点，但若仔细观察可见稻草堆顶部凸出,边界圆滑清晰,而垃圾堆则较平坦,边界模糊。此外,由于城市中各种固体废弃物堆场的分布在空间与时间上均受到各个城市多种环境因素的制约。因此,根据堆放物位置的分布特征来判定堆放物是堆放物判定中的重要一环。例如,在人口集中、建筑密度大、管理严格的城市中心区,不太可能出现大面积的生活垃圾堆和工业垃圾堆,建筑垃圾堆只能堆在建筑工地周围或较偏僻的小马路上,而大的原料堆场也只可能出现在车站或码头附近,因此根据堆放位置可以进行堆放物性质的判断,从而进行正确的固体废物堆场污染监测。三．结论

总而言之，遥感综合技术将帮助人们突破传统污染监测方法的局限,提高城市环境保护和污染监测能力,保护生态环境的平衡、提高人们生存环境的质量。同时它还将完成大量的基础研究工作,建立中国典型地物的波谱数据库和制定资源遥感调查技术规范。环境保护现已成为我国一项重要的基本国策，在未来的工作中，应加大遥感技术的应用力度，使其在环境保护方面的作用得到充分发挥。

参考文献：

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第二篇：遥感在环境中的应用总结资料

遥感在环境中的应用总结

利用遥感技术对环境进行监测，遥感技术具有其他技术手段无法媲美的优势，可以获取生态环境变化的基本地面面资料，能够提供诸如沙漠化进程、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。如下图是遥感在环境中的应用分类。

图：遥感在环境中的应用分类 1.大气环境

大气环境的遥感调查主要指通过遥感手段调查大气污染源的分布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围等，并辅以少量地面同步监测数据，可以定量分析污染物浓度的梯度变化值。污染源监测

影像越来越清晰，可用于监测固定源污染源信息，如在卫星影像上能清楚地看到炭黑厂的黑烟尘；利用具有热红外波段、覆盖范围广的气象卫星数据可以监测全国的秸秆焚烧点。污染物定量监测

卫星传感器不断发展，科学家已经开始追踪由森林大火、工业排放和城市排放产生的大气污染情况。痕量气体成分监测

痕量气体包括臭氧(O3)、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、甲烷(CH4)等，对全球大气环境及生态引起重大的影响，例如光化学烟雾、酸雨、温室效应、臭氧层破坏等无不与痕量气体有关。遥感可以快速获取大范围内痕量气体的定量信息。

气溶胶监测

气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固态微粒,通常所指的烟、雾、尘等都属于气溶胶。气溶胶不仅影响全球变化,而且也是影响区域大气环境质量的主要因素。已经证明，遥感是一种监测从局地到全球气溶胶分布的强有力的手段。灾害性大气监测

灾害性大气污染主要是沙尘暴，卫星图像拥有红外通道，可以确定沙尘暴的位置,同时它所具有的高时间分辨率(如1小时重返),更有利于大尺度监测沙尘暴的运动轨迹。目前沙尘暴研究和监测的主要是利用遥感手段。此外，还可以监测大雾、霾等大气。

这张图片显示的是1997年印尼和印度洋沿岸的污染情况。白色代表的是大火产生的浮尘；绿色、黄色和红色代表的是对流层的臭氧在不断增加。2.水环境

水环境遥感监测的任务是通过对遥感影像的分析，获得水体的分布、泥沙、有机质、化学污染等状况和水深、水温等要素的信息，从而对一个地区的水资源和水环境等做出评价，为环境、水利、交通、航运等部门提供决策支持。应用遥感技术，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。水体及其污染物的光谱特性是利用遥感信息进行水环境监测和评价的依据。水体富营养化监测

水体富营养化是指氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象，这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中则叫做赤潮。水体富营养化遥感监测是通过分析水体反射、吸收和散射太阳辐射能形成的光谱特征与富营养化水质参数浓度之间的关系,建立富营养化水质参数的定量遥感反演模型,并分析各水质参数之间的相关性,建立适当的富营养化评价模型。利用卫星遥感进行大范围湖泊、海洋富营养化空间分布及动态评价,具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势,还能发现一些常规方法难以揭示的污染物排放源、迁移扩散方向以及影响范围等特征。悬浮固体

水中悬浮固体(ss)含量是水质指标的重要参数之一。SS不仅可以作为水体污染物的示踪剂，其含沙量的多少还直接影响水体的透明度、水色等光学性质。一般来说，对可见光遥感而言，0．58～0．68um对不同泥沙浓度出现辐射峰值，即对水中泥沙反应最敏感，是遥感监测水中悬浮物质的最佳波段。在实际监测当中，选择与悬浮物质浓度相关性好的波段，结合实测悬浮物质的数据进行分析，从而建立特定波段辐射值与悬浮固体浓度之间的关系模型，然后进行反演得出悬浮固体的浓度。油污染

遥感监测油污染不仅能够发现污染源、确定污染的区域范围和估算油的含量，而且通过连续监测，能够得到溢油的扩散方向和速度，预测将会影响的区域。热污染

由于人类活动向水体排放的“废热”引起环境水体的增温效应而产生的污染称之为水体热污染。水体热污染可直接影响到水生生物的多样性，导致局部生态系统的破坏，从而影响人类的生产生活。遥感监测水体热污染是一种有效的宏观监测手段，目前主要的探测方法有热红外遥感和微波遥感。

利用ERS雷达影像准确跟踪并监控地中海油污 3.生态环境 土地覆盖监测

土地覆盖是人地相互作用过程的最终体现，也是地球表层系统最明显的景观标志，土地覆盖变化又会引发一系列环境的改变。遥感技术因其能提供动态、丰富和廉价的数据源已成为获取土地覆盖信息最为行之有效的手段。森林覆盖监测

森林是陆地生态系统的主体，是人类赖以生存的基础资源。传统五年一次的一类调查和十年一次的二类调查存在更新周期长、历经时间长、样地易被特殊对待、数据可比性差等缺陷，难以科学、准确评估森林资源和生态状况变化。遥感具有宏观性、客观性、周期性、便捷性等特点，已经在森林资源清查（一类调查）和规划设计调查（二类调查）中大显身手。草地覆盖监测

草地是仅次于森林资源的陆地植物资源。遥感技术在草地资源调查、分类和制图中得到应用，大大地提高了草地资源调查与制图的精度，促使草地分类由定性逐渐走向定量化，可以完成草地退化监测与评估，节省了人力、物力和财力。湿地资源监测

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统，是自然界最富生态多样性的景观和人类最重要的生存环境之一。

实时监测湿地种类及其数量，为湿地的保护提供第一手材料显得尤为重要。遥感技术具有观测范围广，信息量大，获取信息快，更新周期短，节省人力物力和人为干扰因素少等诸多优势，已经成为湿地研究的有力手段。可以提取湿地边界、进行湿地分类、湿地动态变化监测等。生态环境质量评价

国家环保总局发布了《生态环境状况评价技术规范》，其中规定生态环境质量指数计算公式，公式中包括：林地面积、草地面积、湿地面积、耕地面积、建筑用地面积、未利用土地面积、湖泊面积、河流长度等参数。这些参数都有赖于遥感手段获取。

黄河河口三角洲湿地遥感通过对多年的监测，可以得到湿地面积变化及空间格局的变化 4.城市环境

城市的飞速发展带来了一系列环境问题。遥感以其快速、准确和实时地获取资源环境状况及其变化数据的优越性，成为城市环境监测的主要手段。城市扩张监测

随着我国城市化进程日益加快，城镇用地规模迅速扩张。它不仅占用了大量的土地资源，而且也对城市周边的生态环境产生巨大的影响。大量的研究表明，利用卫星遥感影像可以获取城镇用地信息，从而揭示城市扩张的动态变化是监测城市扩张的有效方法，与统计数据分析方法相比更具实时性和可靠性。城市热岛监测

快速城市化进程改变了地表下垫面的理化性质。原本是土壤、草地和水体等比热大的自然表面被水泥、沥青等比热小的表面代替，这不仅改变了反射和吸收面的性质，还改变了近地面层的热交换和地面的粗糙度，使大气的物理状况受到影响。热岛效应容易产生酸雨，破坏城市及周边地区的生态环境。

传统实地观测法的点位密度低，数据同步性和空间代表性差，要想细致地研究城市热岛的平面分布、内部结构特征尚有一定困难。遥感监测时相多、范围广、能长期连续观测，不受气候影响，可以进行大面积地表温度测定，且通过遥感手段获取的观测资料时间同步性好。随着当前高分辨率卫星热红外遥感技术的发展完善，它在城市热岛研究中发挥着越来越重要的作用。城市绿地调查

城市绿地是城市中唯一有生命的基础设施,在改善城市生态环境和人居环境起着积极的作用,也是城市生态系统中的重要组成部分。城市绿地含量逐渐成为衡量城市生活质量的一个重要指标。

随着高分辨率遥感图像在国内广泛应用，给城市绿地信息提取提供了更为有效而便捷的手段。固体废弃物监测

地面垃圾乱堆放造成的环境污染在我国各大城市乃至乡村随处可见，“垃圾围城”的现象已十分普遍。利用遥感技术对固体废弃物进行监测管理，即根据有关的遥感图像解译标志，定期利用高光谱和高分辨率遥感图像进行固体废弃物堆积的监测。

固体废弃物遥感监测的内容有：工业、生活垃圾的堆放状况，堆放点的分布，堆放点的面积、数量等。城市环境质量评价

城市环境质量评价一般采用综合指数法,即计算环境质量值（或环境质量指数）。通过遥感手段可以获取计算公式中的一些参数，如城市地形地貌、地质、土壤、植被等。

利用10个时相的TM/SPOT遥感影像，获取东莞市1988年到2006年间的城市扩张、土地利用变化等信息，评价城市生态环境变化过程 5.环境灾害 突发事件

近年来，重大环境污染和生态破坏事故不断发生，如油船严重泄漏、大爆炸，大量有毒气体泄漏，重大的水质污染等等。而在这些事故突然发生时，现有常规手段根本无法实现迅速、准确、动态的监测与预报，以致环保和有关部门难于快速、恰当地作出决策。需要利用遥感技术及时发现环境事故，对事故的发生和发展进行监测与跟踪评估，制定紧急对策和措施。自然灾害

沙尘暴、旱涝、地震、海啸、滑坡、泥石流等自然灾害除了会造成直接的财产损失外，还会对环境造成短期或者长期的影响。

基于高时间分辨率的遥感影像可以快速监测短期的环境变化，基于多时间段的遥感影像可以监测长期、缓慢的环境变化。墨西哥湾溢油遥感监测，通过实时监测原油流向及扩散面积，评估影响生态环境的范围及程度。

6.重大项目/工程遥感监测

许多重大开发项目、重大工程不仅工程时间长，而且波及面广，工程建设的后续影响难以预料，所以需对工程效果进行长期跟踪监测，如三峡工程、南水北调工程、青藏铁路工程、上海浦东开发区等引起的环境问题及工程建成后的环境状况令世人注目。

利用遥感技术进行动态、连续、准确的监视与评价辅助重大工程的规划、开展和决策，如2008年的北京奥运会完美落幕，遥感技术作出重要的贡献。

申奥之前，遥感技术测定北京的气象和环境数据，保障奥运会召开的时间； 筹办阶段，遥感技术帮助北京进行地形规划，监控场馆建设进度及质量，制定完整的安全保卫电子信息系统；

奥运会举行期间，遥感技术时刻为奥运场馆的安保、交通提供便利。在奥运召开前期，中科院面向北京奥运大气环境保障需求，由中科院主持的“北京及周边地区奥运大气环境监测和预警联合行动计划”项目，为北京市政府的大气环境保障决策提供了有力的支撑。

此外在奥运会期间，中科院遥感所提供了青岛浒苔分布卫星遥感监测图、分析报告和奥帆赛区浒苔面积及周边海域浒苔分布、重量估算；确定浒苔灾害发源地点和时间；提供了奥帆赛区浒苔面积、密集度航空遥感高精度定量监测结果。为决策部门提供准确的数据支持和决策依据。

第三篇：遥感在气象中的应用

遥感在气象中的应用

与传统温、压、湿、风等常规观测手段不同，遥感不仅是一项涉及观测的技术，更是一门涉及综合性探测的科学。遥感中的科学与技术交织在一起，遥感科学是遥感技术发展的先导，遥感技术反过来又促进遥感科学的深入。遥感借助辐射测量技术，通过科学算法反演出能够准确反映大气、陆地和海洋状态的各种物理和生态参量，科学与技术的独特结合方式为遥感学科的发展提供了强大的可持续发展生命力。

国际及我国卫星遥感应用

自1960年第一颗气象卫星升空以来，气象卫星无论是在科学上还是在技术上都有了很大的发展，卫星轨道从低轨道（极地轨道）发展到高轨道（静止轨道），卫星探测器从可将光、红外发展到紫外、微波，卫星拥有国包括美国、欧洲、日本、中国、俄罗斯、印度等国家，韩国也在着手落实自己的卫星发展计划。随着气象卫星探测技术的发展和科学研究的深入，遥感集市在应用上取得了辉煌的成就。

我国气象卫星遥感应用经历了从单纯接收国外卫星资料、学习国外卫星遥感技术到建立我国自己的气象卫星观测体系的发展过程。从1970年启动气象卫星发展计划开始到现在，我们独立自主地建设了极轨和静止气象卫星对地观测系统。成为继美国、俄罗斯之后、同时拥有极轨和静止轨道气象卫星观测能力的国家。不仅如此，我们的风云一号C星和D星还具有全球观测能力，可以在24小时内获取全球陆地和海洋遥感数据。

卫星工程建设为卫星应用奠定了坚实的基础，国民经济的需求又促进了遥感应用服务的快速发展。从二十世纪七十年代以来，气象卫星遥感资料在我国气象、海洋、水文、航空、航海、农业、林业、牧业、渔业、环境保护、石油、军事等领域发挥了重要作用。

遥感的气象应用分类 天气气候

气温、降水

卫星可见光云图可以监测热带气旋以及云团的移动趋势，一般白色表示太阳光反射强，灰黑的地方表示反射较弱。一般陆地表现为灰色，海洋表现为黑色，而冰雪和深厚云系覆盖的地区一般呈白色。用红外探测器可以计算各地晴空大气

温度和湿度的铅直分布。微波辐射仪，可以探测云上和云下的大气温度和湿度的分布，以及云中含水总量和雨强的分布。

 雾

遥感对大雾监测也非常有效，通过卫星遥感，实时监测各地雾情的变化，便于发出天气预警和作出决策。利用卫星遥感监测大雾具有及时、宏观的明显优势。图像纹理信息反映了图像的灰度性质及其空间关系。通过对雾的成因、辐射特性、雾遥感基本原理的阐述，结合中国FY-1D美/国NOAA系列极轨卫星资料通道特点，分析雾的图像纹理信息，并依据雾在可见光波段和中红外波段与云类不同的光谱特性，选用不同的光谱通道进行大雾监测。

 气候变化

利用遥感技术可以对气候变化因子进行有效监测，可以对大范围区域进行气候的异常监测，热红外遥感可以利用热红外探测器收集、记录地物辐射的热红外辐射信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数（如温度、发射率、湿度、热惯量等），包括季节到年际气候预测--提高瞬时短期气候异常变化的时间和空间预报准确性；长期气候变化--决定长期气候变化及其趋势的机理和因素以及人类活动的影响研究

大气监测

 气溶胶

气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。遥感可以对气溶胶监测从而对气候做分析，监测气溶胶的厚度、浓度、成分、属性等信息。气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，并会使大气的能见度变坏另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温。

灾害监测

 海冰

我国的渤海和黄海北部每年冬季都会发生结冰，结冰程度直接影响海上油气资源的开发、交通运输、港口海岸工程作业等。利用可见光和红外通道资料，结合海冰的光

谱特征，可以进行冰水识别和海冰信息提取，获取海冰分布范围、面积、冰型、密集度、外缘线等信息。地球两极有将近3000万平方公里的面积被海冰覆盖，极低海冰监测队极低海域的航道设计和海上航行安全保证非常重要。利用卫星的微波辐射计和散射计以及SAR数据，可以获取极地区域海冰分布和变化情况。

 凌汛

卫星遥感监测凌汛主要依据不同地物的光谱响应特征不同。在近红外波段，洁净水体的反射率远比土壤和植被的反射率低，所以在卫星图像上可以很容易地区分水体和非水体的界限。像黄河这样泥沙含量较高的水体，其反射率的最大值移向可见光波段，但仍比土壤和植被为低。这样，在卫星图像上就能够将发生凌汛的地点及其区域判读出来，进而可以根据像元数估算淹没范围和面积。

 干旱

通过遥感手段可以获取地表蒸发量、作物表面温度、土壤热容量、土壤水分含量、植物水分胁迫及叶片含水量等 , 对作物生长的土壤含水状况、作物缺水或供水状况、植被指数等指标所反映的作物生长状况的分析 ,间接或直接地对作物旱情进行研究。

目前比较成熟的遥感旱情监测模型有：植被指数模型、热惯量模型、作物缺水指数模型、植被指数与地表温度特征空间模型、微波模型、水文模型和气象模型等。 沙尘暴

研究表明,我国区域的沙尘暴与某些低云亮温接近，但反射率不同。西北某些裸露地表与沙尘暴反射率接近，但其亮温却不同。所以，沙尘暴的监测就是利用其与云系、地表反射率及辐射率的差异进行的。目前，利用可见光和红外多光谱卫星通道信息判别沙尘暴仍是较好的方法之一，而夜间还难以进行沙尘暴的观测。 火灾

地面物体都通过电磁波向外放射辐射能，不同波长的辐射率是不同的，通常，温度升高时，辐射峰值波长移向短波方向。从气象卫星监测到的火灾发生前后来看，当地表处于常温时，辐射峰值在传感器的、通道的波长范围，而当地面出现火点等高温目标时 ,其峰值就移向通道，使通道的辐射率增大数百倍，利用这一原理，通过连续不断地观测，就可以及时发现火点。当火灾发生后，可以通过卫星接收到的彩色图象获取火灾现场情况和过火面积，以便客观、准确评估火灾损失，组织救灾。

MODIS全球自然火灾遥感影像

 台风

加强台风的监测和预报，是减轻台风灾害的重要的措施。对台风的探测主要是利用气象卫星。在卫星云图上，能清晰地看见台风的存在和大小。利用遥感集市上的卫星影像可以确定台风中心的位置，估计台风强度，监测台风移动方向和速度，以及狂风暴雨出现的地区等，对防止和减轻台风灾害起着关键作用。

第四篇：遥感在旅游规划中的应用

遥感技术在旅游规划中的应用

摘要:遥感技术是高新技术，目前在许多领域得到了广泛应用，具有宏观、动态、综合、快速的特点。遥感技术在旅游开发中的应用，包括利用遥感影像测定旅游区所处的地理环境和地理位置、清查旅游资源的数量和质量；制作旅游规划基础底图；利用虚拟现实技术和遥感数据进行动态的旅游规划；作为地理信息系统的最强大数据源，开发旅游地理信息系统，为旅游决策服务等。本文就遥感数据在旅游开发中的各个阶段的应用现状进行了简单的介绍。

关键词：遥感技术；规划；旅游资源开发；

旅游规划是指在旅游系统要素发展现状调查评价的基础上,针对旅游系统的属性、特色和发展规律,并根据社会、经济和文化发展的趋势,以综合协调旅游系统的总体布局、系统内部要素功能结构以及旅游系统与外部系统发展为目的的战略策划和具体实施。遥感技术是一门新兴综合性科学技术,它集中了空间、电子、光学、计算机、生物学和地理学等科学的最新成就,是现代高新技术领域的重要组成部分。它是对自然资源重要的宏观调查手段和信息源,具有宏观、动态、综合、快速等突出优点。传统的对旅游资源的调查方式费时、费力,且研究精度不高。目前随着遥感空间分辨率、光谱分辨率的提高和应用领域的不断扩大,遥感技术在旅游规划中得到了广泛应用。

一、遥感技术的特点

卫星遥感技术(RS)随着空间技术和计算机技术的发展经历了30多年的发展,目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。卫星遥感图像的空间分辨率和时间分辨率都有很大提高。利用CCD阵列传感器可达到1ｍ的分辨率,军用甚至达到10cm的分辨率。遥感技术一系列的特点,具有应用和发展的潜力。

遥感技术具有以下特点:

1.探测范围大,具有综合、宏观的特点。采用高空鸟瞰的形式进行探测,居高临下获取的卫星图像,跨越了交通地形地物阻隔的影响。在卫星图像中,各种景区景观一览无余,为分析研究各种旅游景点之间的关系及其相互影响,提供了更为有利的条件和基础,提高了调查的全面性和彻底性。

2.以远离观察对象的方式进行探测。因它不接触研究对象本身,因而也不损害研究对象及其环境条件,保证了获取信息资料的客观性、可靠性。这一点对旅游资源的原始环境状况变化监测尤为重要和宝贵。

3.具有“多点位”、“多波段”、“多时相”、“多高度”的遥感资料获取和“多次增强”的遥感信息处理的特点。应用遥感技术的这些特点可以快速、准确、全面、经济、有效地获取调查数据,能及时掌握旅游资源现状,监测其数量、质量动态变化,为旅游规划提供基础数据。

4.可直接进入数据库。TM数字影像的最大优点是不受成图比例尺的限制,可直接在计算机上提取信息,生成矢量图,并自动地量算面积,生成旅游规划地图,或建立旅游导游图,为进入旅游信息系统数据库或为建立相关的数据库提供基础数据。

二、遥感技术在旅游规划中的应用

遥感技术具有的宏观、动态、综合、快速、廉价的特点,改变了传统的旅游规划的方式。遥感影像能反映景区的全貌,使规划人员能从宏观整体的层次了解景区概况,对风景区进行整体规划。能够直接利用遥感影像制作旅游规划地图和直接读取信息,改变了传统的作图方式。

(一)、遥感技术在旅游资源调查中的应用

旅游资源作为旅游规划的主体,由于下覆地形、构造的不同,形成独具特色的区域性的旅游资源。而由各类自然因子组合而成的自然景观又因时间的变化,在色彩,形态,气势上都有不同的景观组合,具有空间地域性,季节性和综合性等特征。而遥感技术所具有的多时相的特点,清楚地反映了旅游资源在时间序列上的变化过程,在旅游资源的调查评价与开发中发挥了很大的作用。旅游资源地域分布广,变化快和信息量大,传统的旅游资源调查方式是野外人工调查和测量,工作效率低、费时、费力,地势险峻地区调查人员无法进入而成为死角。而应用遥感技术,根据遥感多波段信息的差异,建立对应解译标志,分类识别出不同的旅游资源类型,即可分别进行各资源的数量、质量和分布特征的分析评价,并可在人迹罕至、不便调查的地区达到同样的效果。进一步还可利用遥感技术视域广、便于进行区域对比的特点,分析单项旅游资源之间的相互关系及其空间组合特征。在旅游资源调查中发挥优势,结合实地检验,进一步提高了旅游资源调查的质量与速度。

国内已有专家学者运用遥感技术进行旅游资源调查,如张宏群等运用TM、CBERS-1影像资料对黄果树风景区自然旅游环境状况的调查；方洪宾运用TM影像对海南岛的旅游资源的分布状况进行系统解译分析，指出旅游资源分布北多南少，东多西少的分布不均衡性。这些研究都证明遥感技术运用在旅游规划的可行性和适宜性,为旅游学的发展提供了强大的动力。

（二)、遥感技术在旅游规划底图中的应用

进行旅游规划须要大量的规划底图,常规的方法是把一定比例尺的地形图扫描到计算机里,做成数字化底图,特定内容的专题信息覆盖在底图之上。而遥感影像地图是一种以遥感影像为基础内容的一种地图形式。根据所选取的遥感图像直接判读出有关专题内容制作成基础底图。特点是内容丰富,形象直观,具有遥感影像和地图的优点。有2种表现形式—二维(平面)和三维(立体)遥感旅游图。

目前国内己有几个地区制作了遥感影像导游图,如桂林工学院利用Landsat卫星影像编制了桂林导游图。北京市测绘院也利用Landsat一5号卫星的TM影像绘制了《北京卫星影像旅游地图》。1997年西南林学院运用Landsat-5的TM4、3、2合成的假彩色影像进行遥感调查,从影像上能看到金沙江、澜沧江和怒江“三条大江向南奔腾并进”的壮观场面,其中金沙江还回首北流。

(三)、遥感技术与虚拟现实技术结合在旅游规划中的作用

虚拟技术是运用计算机通过人机交互界面为使用者提供可以进入的虚拟环境。在虚拟技术的导向下,可以沉浸,查询、浏览虚拟环境中的物体,辅助用户进行分析、评价、规划。在旅游规划中,把遥感技术与虚拟技术相结合,利用卫星航片和实测的数据建立地形地貌模型库,加上人文景观数据,建立规划景区,使规划

人员能以真实的感觉走进虚拟的景区中。如可感受到游览路径是否恰当、凉亭是否遮挡视线、污染企业设置在什么地方对旅游地影响最小等,使规划人员认识、判断各种规划方案的优劣,先期检验方案的实施效果。虚拟现实技术能使规划人员借助各种设备感觉信息空间所反映的现实世界,并在旅游地的各种虚拟景观环境中选出最佳设计方案。另外,运用遥感和虚拟技术相结合可以再现不存在的旅游景观,如原三峡风景区的虚拟游。

(四)、遥感技术与地理信息系统相结合的旅游规划信息系统 旅游规划信息系统是一个运用地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)、多媒体信息等技术对旅游规划相关信息进行收集、存储、分析、管理、维护及辅助决策支持的系统。TPIS是为旅游规划服务的,通过对旅游规划地所需各种自然、人文、社会经济等方面信息的存储,并结合专家知识库、数学模型及旅游规划的政策法规,进行快速准确的数据处理与分析,从而辅助规划设计,达到自动或半自动地完成旅游规划中的复杂工作。因而它改变了传统的、静态的、二维的旅游规划方式,实现了动态的、网络化的、四维的规划方式,提高了旅游规划的科学性和可操作性。

三、结论

虽然遥感技术在旅游规划中得到了一定程度的应用,但应用速度并没有跟上遥感技术的发展速度。从国内外文献资料来看,目前各景区主要利用航片和低分辨率的卫星影像数据,而关于高分辨率卫星遥感数据如IKONOS、QUICKBIRD等在旅游业中的应用几乎没有。遥感技术作为新的科技手段,在旅游规划中有着巨大的发展潜力和发展前景。所以将遥感技术应用到旅游资源调查评价、旅游规划及旅游信息系统创建等,将是旅游业发展的必然趋势。

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第五篇：遥感在考古的应用

我国首次运用遥感考古勘探获成功

新华网济南４月２０日电（记者董学清雷鸣）我国的文物考古工作者近日利用遥感考古方法，在山东临淄地区进行大遗址群勘探研究获得成功。据悉，这在中国尚属首次。

中国测绘科学院研究员杨明辉说：“利用遥感技术和计算机技术进行大遗址群勘探是将现代科学技术应用于文物考古的重要尝试，是我国文物考古领域的一次重要突破。”

遥感考古也叫航空摄影考古，是地学遥感理论、技术和方法在考古学中的应用，与常规考古方法相比能节省巨额资金和大量的人力、时间。据悉，将航空遥感技术应用于田野考古调查和文物保护研究在国外已有七八十年的历史，而在我国２０世纪８０年代后期才起步。

１９９６年，山东省文物考古研究所同德国波鸿鲁尔大学合作，开始对古齐国所在地山东临淄地区进行遥感考古勘探。他们先后收集到美国国家档案馆收藏的日本空军于２０世纪二三十年代拍摄的３９张侦察航片、山东省测绘局１９７５年拍摄的５９０张测绘航片以及３０张据此绘制的万分之一地形图等珍贵历史资料，随后运用计算机技术对这些资料进行航空像片数字化正射影像图的制作。接着，他们又将大量的临淄文物考古方面的历史文献、文物调查报告、发掘报告、古地图、地形图等，输入数据库进行科学整理，建立起我国第一个大型遗址群地域性文物考古计算机信息系统——临淄文物考古系统。最后，又利用这一信息系统绘制和编辑了４公斤重的《中国临淄文物考古遥感影像图集》。这是我国第一部运用地学遥感技术和方法进行多学科综合研究的大型考古研究报告。

山东省考古研究所所长李传荣研究员介绍说，这一项目是我国首次利用国内外收藏的、拍摄时间相差四五十年的早期航片，进行多时相遥感资料的考古动态分析。由于早期航片录有大量的当时地面保存下来、后被夷平或覆盖了的遗迹，这是现在拍摄的航片所无法比拟的。仅以墓葬为例，通过１９３８年航片判释，发现当时有封土的墓葬２７４２座，而３７年后的１９７５年，由于自然和人为的破坏，已减少为４４５座，到１９９９年田野查证时只剩下１４７座。

来自故宫博物院、中国历史博物馆和山东大学等单位的专家对这项成果给予高度评价。他们认为，这是我国文物考古领域使用遥感技术、计算机技术从事大规模田野考古调查、勘探和综合性研究的成功范例，有利于提高田野考古水平、加强文物保护管理、促进城乡规划和社会发展