大气遥感技术的应用篇1
1.大气环境遥感监测技术的基本原理
遥感监测就是对一段距离以外的目标物或现象通过仪器的运用来进行观测，是一种不用直接接触目标物或现象就能将所要信息收集起来，并对信息进行识别、分析、判断的高自动化的监测手段。遥感技术最突出的功能就是不需要采样就可以直接进行区域性的跟踪测量，快速定点定位污染源，核定污染范围、以及污染物在大气中的分布、扩散等，从而获得比较全面的信息。遥感监测技术主要分为3种类型，它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术，热红外遥感技术和微波遥感技术。
2.大气环境遥感监测技术的应用
依据遥感技术的工作方式进行划分，主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两种类型。其中，主动式遥感监测是指通过遥感探测仪器所发出的波束、次波束，与大气物质相互作用后可产生回波，通过对这种回波的检测，以实现对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需要进行波束的发射和回波的接收工作，因此，该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依靠对大气自身所发射的红外光波或微波等辐射的接收，以实现对大气成分的探测。
2.1大气环境的主动式空基遥感监测
星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机通过天线在很短的时间内，将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目标物发射，然后利用同一天线对目标地物反射的回波信号进行接受后显示的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同，故在接受处理后，目标地物的方向、距离等数据可以观测出来。
2.2大气环境的被动式空基遥感监测
太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。
太阳直接辐射遥感是利用日光在大气中的衰减和散射，对大气组分进行测量，其是通过对可见光的测量，来对气溶胶的反演，利用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等测量。
由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线，且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同，微波辐射计就是通过对这些不同的辐射频率信号的接受，来对大气组分进行反演。利用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物测量出来，其对大气臭氧的测量精度和地基陶普生光谱仪测量精度差不多。
大气遥感技术的应用篇2
关键词：遥感技术水污染监测大气污染监测地面污染监测
中图分类号：tp79文献标识码：a文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0128-02
步入21世纪以来我国的经济步入高速发展阶段，由于经济结构的不合理在经济发展过程中引发的一系列环境问题也愈发突出，环境监测是环境保护的重要手段。环境监测的基础是环境分析，伴随着遥感技术的飞速发展，遥感技术发展迅速，越来越广泛的应用环境监测领域，现已能测出水体的多种水质参数，如泥沙含量等；能测定大气湿度、气温、以及多种物质的浓度分布，如nox、pm2.5等；可调查土地利用情况、大型环境污染事故和区域生态情况等[1]。环境监测过程中，遥感技术在水环境污染检测、大气环境污染检测、地面污染及土地利用发展监测等方面有广泛的应用[2]。
1遥感技术
1.1遥感技术的原理
远距离不直接接触物体的遥感技术也可以识别、测量并分析目标物质，它利用的是物体反射或辐射电磁波的固有特性。遥感技术的分类方式有按遥感平台分类和按传感器的探测波段分类两种：其中遥感平台包括航空遥感（分为气象卫星遥感和陆地卫星遥感）、航宇遥感、地面遥感、航天遥感。传感器的探测波段包括多波段遥感、微波遥感（1mm～10m）、红外遥感（0.76～1000um）、可见光遥感（0.38～0.76um）、紫外遥感（0.05～0.38um）。
与光学遥感相比较，微波遥感对地球覆盖层的穿透能力较红外波段强，其特点是能全天时和全天候观测、含有幅度、特征信号丰富、极化和相位，其中全天时和全天候观测能力是光学遥感不具备的。在不同的环境监测领域可使用不同的遥感监测技术[3]。
1.2遥感监测技术的应用
遥感如今已深入到多种领域的应用中，如渔业、农业、林业、地质、地理、海洋、气象、水文、城乡规划、环境监测、地球资源勘探、军事侦察、土地管理、室内测量、海洋、陆地、大气信息的采集以至全球范围的环境变化。遥感方法的选择应具有针对性。可采用近红外、可见光遥感技术监测温室效应、大气污染、固体废弃物污染和水质污染等；热红外遥感技术则通常用来监测大范围地表的温度状况；要想获得某一地区的夜间资料或云雨较多地区的资料、或者某些目标隐藏在林下、埋藏于地下则宜选用微波遥感，因为从波长来分析，与红外波相比，微波的波长要长得多，所以微波的散射较小，减少了在大气中的衰减，云、烟、雾、雨对其基本上没有限制。
2遥感技术在环境污染监测中的应用
2.1水环境污染监测领域
污染水与清洁水的反射光谱特征研究是水体遥感监测的基础。总的来说，清洁水吸收光的性能较强，这是因为清洁水具有较低的反射率。故水体在一般遥感影像上表现为暗调。可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术进行水质监测。在污染物种类繁多的江河湖海各种水体中，通常将其分为热污染、富营养化、海洋石油污染和固体漂浮物等几种类型，以方便使用遥感方法对各种水污染物进行研究。
在富营养化的水体中，其程度可通过叶绿素浓度来反映，浮游生物迅速繁殖，水体兼有植物和水两种光谱特征，光谱曲线随浮游植物的含量的升高越近似于绿色植物的反射光谱。叶绿素主要吸收红光、蓝光而反射绿光。在可见光波段0.44Lm（蓝光）和0.65Lm（红光）处有两个吸收带，但在0.55Lm（绿光）附近有反射率为10%～20%的一个波峰。一般采用0.45～0.65Lm附近的光谱线段调查水体中悬浮物质的数量及叶绿素含量[4]。
海洋环境恶化的重要原因是海洋石油污染和向海洋倾倒废弃物。每年全球超过一千多万吨的石油及其制品排入海洋，这对海洋生态来说是严重的灾难。此外，附近大量的农田化学肥料、城市生活废水和工业污水也随河流汇入海洋，扩大了海洋污染范围，恶化了生态环境，使环境质量下降。应用海洋遥感卫星可以为海洋环保部门提供必需的资料和数据，因为遥感能大范围搜索石油污染和化学污染并估算污染的范围及其扩散情况，从而为海洋环保部门提供了必需的数据和资料[5]。
在对水体热污染监测中，热红外图像能定量解译并反映热污染区的温度特征。在热红外波段，由于水体的热容量大，特征明显，其遥感影像辐射低，色调暗。热红外波段影像可以识别与周围水体有显著温差的热污染水体。
2.2大气污染监测领域
利用气象卫星，大气遥感可以定期监测大气温度及水蒸汽垂直分布情况。通常不可能用遥感手段直接识别的物理量如气溶胶含量和各种有害气体是影响大气环境质量的主要因素。有些微量气体分子的辐射和吸收光谱是固定的，如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧等。所以可反演推算大气的吸收、辐射及散射光谱[6]。通过遥感图像可以直接分析出大气气溶胶的分布和光学厚度，而大气污染的程度和性质只能利用间接解译标志来推断，这是因为有害气体通常不能在遥感图像上直接显示出来。
用雾、霾和沙尘天气的遥感目视解译作为例子。遥感信息的传输规律和介质的特性密切相关，雾、霾、沙尘的物理特性决定了其辐射传输特性，在传感器的各通道上，他们具有出不同的波谱特性，所以要想监测雾、霾、沙尘的特性，我们首先应该了解他们在物理性质上差异，并且清楚波谱特性受物理特性的影响情况，然后再选择选择合适的遥感通道。
雾的粒子由水滴或冰晶组成，它具有较大的粒子尺度和充足的水汽含量，已经达到了饱和状态，这主要是因为雾是由靠近地面的水汽凝结或凝华形成的。因为液态水或冰晶组成的雾的散射基本上不受波长的影响，所以在遥感图像上雾主要是乳白色或青白色，它具有显著的日变化和明显的雾区与晴空区的界限。霾主要由各种污染物组成，如大量极细的尘、硫酸盐、硝酸盐、碳氢化合物等，细粒子气溶胶污染是霾天气的本质。霾是非水溶性的，这是由于干粒子的存在使得水汽含量不能达到饱和状态，由上述多种污染物形成的霾，包含大量的散射波长较长的光，所以在遥感图像上霾主要是黄色或灰色，与雾相比，没有明显的日变化和显著的与晴空区的界限。刮大风时，地面的各种沙尘物质被风卷起，从而形成了沙尘天气，黄土高原、蒙古高原、西部沙漠、沙化农田以及中亚沙漠是导致中国沙尘性天气形成的主要沙尘来源，因此分布尺度跨度大的一些粒子比如粘土、硅酸铝、石英等是决定沙尘质的主要物质。由于沙尘天气主要发生在水汽含量非常小、饱和状态非常低的沙漠及附近的半干旱地区，所以沙尘粒子一般具有较长的散射波长，在遥感图像上主要是黄色或深黄色。
大气卫星都携有探测大气反射、辐射的红外通道，这使得气象卫星能够对雾霾类天气进行监测。通过这些探测，土壤、植被、水体等下垫面对太阳辐射的反射辐射和自身的发射辐射都能被遥感到。
2.3地面污染和土地利用发展监测领域
在污染区的作物与正常生长区的作物相比，其生长会发生特殊的变化从而具有不同的光谱表现并可利用间接解译来确定地面污染。我们可以定期地监测地面的情况得知土地利用方式的变化，从而使资源管理更加便利。由于人工建筑物的形状和规则反射率较高使得其特别容易测定[7]。因此在城市规划中，通过遥感图像，各类普遍问题如都市扩大的速度和规模等和各类特殊问题如隔热不佳的建筑物的热损失等都能被准确地跟踪并解决。此外，森林砍伐和牧场开垦的速度和规模也可以用遥感来监视[8]。
以城市热岛效应为例，由于工业的发展，某些企业成为热污染源，使得城市市中心的温度大都高于郊区。地物的辐射温度，如noaa气象卫星aVHRR的第4、5通道、Landsat-tm的第6波段，先用热红外遥感测定，然后推算出地表温度，进而热源就能根据热效应的差异而有效地被探测出。要想详细反映热污染在该城市的分布状况，分析人口密度、城市布局、建筑物类型等受城市温度和其他热能消耗的影响，分析城市热岛的时空分布、热岛成因、热岛强度等特征，首先利用光学技术或计算机对热图像进行密度分割，然后对比几个同步的实测温度，画出准确的城市等温线[9，10]。
3国内发展现状和展望
目前，遥感技术在中国的应用较少，大部分的遥感图像仍需要从外国购买。此外，中国的遥感图像分析，现在只能达到定性阶段或初步的定量阶段，由于现在我国的国家环境遥感系统平台不完善，不能共同享有各地的环境遥感数据和其它成果，遥感监测技术发展迟缓。中国虽是后来者，但是现在遥感技术发展迅速，在环境监测领域逐步受到重视，应用也更加广泛，我国在这些方面也体现出了优势。我国通过遥感技术对环境进行监测，重视遥感技术与GiS和GpS系统的集成是其中一个最主要的特点。当前国内的遥感技术主要应用在监测机动车排气，小城镇环境，大河流域水质，矿区环境污染，各地区生态环境，内陆湖泊水质，森林火灾、海洋赤潮和沙尘暴等领域。
随着不断发展的遥感技术，以及国产卫星数据质量的逐步提高，其在环境监测领域的发展非常迅速，前景广阔。通过强化3S技术和遥感定量监测与GiS集成分析信息的系统建立，管理、查询、分析遥感动态监测数据以及实时监测和预警突发性环境污染事故等功能将会最终实现。
参考文献
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大气遥感技术的应用篇3
关键词：遥感技术；环境监测；环境保护
中图分类号：X87文献标识码：a文章编号：1671-2064（2017）10-0016-01
环境监测是环境保护的重要组成部分，是进行污染源控制、污染治理和环境规划管理的技术支撑。传统环境监测方法由于受到自然条件和时空等因素限制，具有一定的局限性。随着遥感技术的不断进步，遥感技术在环境监测中的应用也越来越多。
1环境遥感监测的意义
环境遥感监测是环境监测预警系统建设的重要环节。具有范围广、速度快、动态、客观等技术特长，是对地面环境监测的有效补充。它可以从点到面，促进中国环境监测发展，从静态到动态，从平面到立体。“生态环境监测网络建设计划”，提出了依靠科技创新和技术进步的“基本原则”，加强卫星遥感技术的应用，已充分认识到环境监测的重要性，一定要在环境监测中发挥重要作用，并指出了未来的环境遥感监测不仅成为“眼睛”环境管理中的应用，也成为一个“脑环境决策”。
2遥感技术及其在环境监测方面的应用
2.1水环境的遥感监测
（1）浊度监测。虽然水和地物性质不同，但他们有一个共同点，即光谱反射特征，基于这一前提，通过遥感技术、光谱图像来确定水污染水质的变化差异，水的浊度是目前污染相关研究结果表明，当一个基本特征水中浮游动物的数量增加，而相应的光谱衰减系数会增加，同时，在浑浊的水深度的增加，泥沙浓度，对入射光的散射会有所变浅，水的排放率会上升，因此可以准确地确定水的污染。（2）海洋监测。海洋面积约占地球表面的71%，其余29%是陆地面积，这使得海洋成为了地球环境的重要组成部分，为了防止海洋环境污染和破坏，必须加大对其的监测力度。自美国成功发射第一颗卫星进入太空以来，正式开启了海洋环境遥感监测的序幕。由于海洋中的各种人力资源，在海洋资源开发利用过程中，对海洋生态环境造成了一定的破坏，水体污染日益加剧，造成环境质量下降。遥感技术在海洋环境监测中的应用，主要是基于反射光谱特征，由于上面的空间没有任何障碍，和RS技术监测大景观，在大范围的海水扩散监测，还可以测量的污染物排放的原因。为海洋环境治理提供充足的依据。此外，海洋石油开采过程中石油资源极为丰富，必然会引起水污染，随着遥感技术的帮助下可以用来研究和分析海水中的石油污染状况，准确地确定范围，同时石油污染的地区，而且估计油含量在水污染区。水和油在光谱特性上有非常明显的差异，因此，可以在一定的油、水光谱区内分离，可以用微波辐射法监测海洋环境中的石油污染[1]。（3）城市污水监测。目前，中国的城市发展速度越来越快，这不仅促进了产业的快速发展，也使得城市人口激增，在这种情况下，排放量大幅度增加，城市污水和工业废水。因为水中含有一些有机物在分解过程中，消耗大量的氧气，产生较高的CoD、BoD5、水会变黑，并发出一种很难闻的气味。通过在红外传感器中使用RS技术，可以有效地采集水中所含物质的红外辐射光谱，从而可以获知水体的污染程度和具体情况。
2.2大气环境的遥感监测
（1）对大气成分的遥感监测。要充分了解大气环境的变化，需要相关人员充分掌握大气的相关内容，然后根据大气质量的变化。遥感技术在环境监测中，技术人员收集臭氧和活性气体，总的大气沉降现象变化的基本参数，并了解时间的大气环境目标区域内的总体变化。在当前备受关注的雾霾为例，通过遥感技术，技术人员可以监控烟雾密度和基本数据的范围，与传统的数据相比，确定在一段时间的阴霾，未来的变化，将为人们出行提供必要的指导。（2）对臭氧环境的监测。臭氧是地球的保护伞，但近几十年来，地球的臭氧层遭到严重破坏，已经成为一个不容忽视的环境问题。在遥感技术支持的环境下，我们的技术人员可以有效地测量臭氧不同高度的分布，了解在平流层和对流层臭氧的分布，在不同的气热层，臭氧的生产模式提供了一个更现实的分布对相关人员开展工作，帮助保护臭氧层的臭氧数据。
2.3遥城市环境监测
遥感技术在城市热岛效应分析的主要城市在城市中的应用，时间和空间的变化，分析城市绿化面积分析，城市空气污染分析、城市土地利用、tm图像实现城市温度的主要用途，植被覆盖指数策略的比较分析tm图像的不同时期可以清楚地看到城市的绿化面积、养殖面积、建筑面积的变化，数据分析我们可以发现，城市的建筑密度和几何距离的合理性、城市道路绿化、垃圾处理区域的分布，地表水污染的定量关系，更全面的环境质量分析在城市和生态效益和经济效益。最后，我们可以发现，城市进一步合理规划和发展建议。对城市生活垃圾处理是城市的一个关键功能，对固体废物的光谱响应是不一样的，遥感技术可以将建筑垃圾、工业垃圾，如各种类型的垃圾，给城市绿化带来的便利，可以迅速找到一在该地区的大量的固体污染物，降低工人的劳动强度，清洁的城市。
3环境监测遥感技术的发展前景
高空间分辨率和高光谱分辨率是遥感技术发展的总趋势，将推动热红外遥感技术的发展。主要是由于对遥感数据的精度不断提高，资源环境遥感技术的要求，随着新型高性能传感器发展水平逐步提高，卫星遥感图像获取技术的高空间分辨率和高光谱分辨率的要求也在提高。随着遥感信息模型的发展，人工智能决策支持系统和不确定遥感信息模型的开发和应用也将被研究。此外，具有地球表面穿透能力和获取全天图像能力的雷达遥感技术将得到更广泛的应用。集成化数据采集系统是当今和未来遥感技术发展的一个重要方向。地理信息系统（GiS）集成，专家系统（eS）、全球定位系统（GpS）和污染遥感监测技术（RS），对环境污染的综合系统遥感监测的有效利用，提高环境监测、智能和科学合理性，对环境监测实施的范围可以扩大。多功能遥感信息技术的发展，将GpS、RS、GiS、eS技术于一体，适合环境保护技术领域，也是未来环境遥感技术发展的重要趋势[2]。许多实践和研究结果表明，环境保护遥感技术的合理运用，可以促进环保事业的发展，基础工作，可以节省大量的时间和繁琐，从而有效地提高了经济效益和社会效益，具有非常广阔的发展前景。
4结语
综上所述，随着科学技术的不断提高，遥感技术作为环境监测的重要技术之一，其监测结果准确，对生态环境的可持续发展起着关键性的作用。在环境监测、应对国际环境卫星系统资源的充分利用，提高了遥感技术在中国在环境监测中的应用，提高环境监测系统，为人类的发展的可靠保障和美化环境。
参考文献
大气遥感技术的应用篇4
随着全球环境问题日益突出,环境灾害与环境事故频发,卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用,在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级,重复观测频率从月周期发展到几小时,光谱波段跨越了可见光、红外到微波,光谱分辨率从多波段发展到超光谱,遥感数据获取技术正走向实时化和精确化,卫星遥感应用正在向定量化和业务化快速发展[1]。当前,我国环境监测任务十分繁重,特别是对基于卫星遥感技术的环境遥感监测有着迫切需求。
1、遥感技术简介
遥感技术(remotesensing,简称rs)是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术,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。按遥感平台的高度大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感,按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感3种类型,按研究对象可分为资源遥感与环境遥感两大类。随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波本文由收集整理红外、热红外、微波方向发展。波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。高光谱遥感的发展,使得遥感波段宽度从早期的0.4μm(黑白摄影)、0.1μm多光谱扫描)到5nm(成像光谱仪),遥感器波段宽度窄化,针对性更强,可突出特定地物反射峰值波长的微小差异;同时,成像光谱仪等的应用,提高了地物光谱分辨力,有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。
2、环境遥感基础工作的应用技术
水环境遥感监测方面,初步开展了水环境可遥感指标体系研究,对叶绿素a悬浮物有色可溶性有机物溶解性有机碳水面温度透明度等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在水环境领域中的应用潜力分析研究;初步开展了水环境指标(如叶绿素a悬浮物水温)遥感反演与信息提取的技术流程研究大气环境遥感监测方面,初步开展了大气可遥感指标体系研究,对气溶胶悬浮颗粒物o3,so2,no2,co2,ch4等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在大气环境领域中的应用潜力分析研究以及大气环境指标(如气溶胶光学厚度)遥感反演与信息提取的技术流程研究[2]。
2.1可见光、反射红外遥感技术
用可见光和反射红外遥感器进行物体识别和分析的原理是基于每一物体的光谱反射率不同来获得有关目标物的信息。该类技术可以监测大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等,是比较成熟的遥感技术,目前国际上的商业和非商业卫星遥感器多属此类。该类遥感技术用于环境污染监测,目前主要是要提高传感器多个谱段信息源的复合,发展图像处理技术和信息提取方法,提高识别污染物的能力。重点发展其在大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等监测中的应用。
2.2热红外遥感技术
自然界中的所有物质,无论白天或夜间,都以一定波长向外辐射能量。在热红外遥感中,所有被观测的电磁波的辐射源都是目标物。目前红外探测器所使用的电磁波段,主要有3～5μm和8～14μm两个波段,对地表常温物体的探测通常使用8～14μm波段。热红外遥感主要探测目标物的辐射特性(发射率和温度),鉴别出物质材料的类型,评价出各种现象根据热辐射特征。
2.3高光谱遥感技术
高光谱遥感技术的发展是人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一,是21世纪的遥感前沿技术。高光谱遥感数据的特点高光谱分辨率和高空间分辨率,它将传统的图像维与光谱维信息融合为一体,在获取地表空间图像的同时,得到每个地物的连续光谱信息,从而实现依据地物光谱特征的地物成份信息反演及地物识别,因此在环境污染物监测中发挥主要作用。
3、遥感技术在生态环境监测与保护中的应用
我国的生态环境日益恶化,因此,如何在保护和改善生态环境的前提下发展生产已经提到了决策者们的议事日程上来。建立生态监测信息系统已经成为当务之急。这样的生态监测系统集生态环境信息管理、数据库管理、生态环境各要素的实时监测、时间和空间查询分析等多功能为一体,可满足实时动态、分时段监测、查询和分析的要求[3]。
目前,环境污染已成为一些国家的突出问题,利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和土地污染以及各种污染导致的破坏和影响。近些年来,我国利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验,对沈阳等多个城市的环境质量和污染程度进行了分析和评价,包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测,都取得了重要成果。国家海洋局组织的在渤海湾海面油溢航空遥感实验中,发现某国商船在大沽锚地违章排污事件,以及其它违章排污船20艘,并作了及时处理,在国内外产生了较大影响。随着遥感技术在环境保护领域中的广泛应用,一门新的科学——环境遥感诞生了。
大气遥感技术的应用篇5
关键词：西气东输二线工程；航测；遥感技术
中图分类号：tp7文献标识码：a文章编号：
1航空摄影测量与遥感技术
航空摄影测量[aerialphotogrammetry]指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。
遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。
当前，随着计算机技术、电子与信息技术、网络技术、空间技术的发展和各种测量高新技术的不断出现，使得油气长输管道勘察设计的测设手段得到了迅速发展。航空摄影测量与遥感技术作为现代测绘技术的先进代表和大范围内采集地形原始数据最理想、最有效的方法和手段，已成为我国长距离、大口径、高压力的油气管道测设中最主要的地形数据来源之一。航测与遥感技术应用在长输管道线路设计中，对改进长输管道测设技术和能力、提高工程设计质量以及推动长输管道测设新技术的发展起到了重要作用。
2西气东输二线工程在设计中应用航测与遥感技术
西气东输二线工程西起新疆的霍尔果斯口岸，管道总体走向为由北向南、由西向东，东至浙江、上海，南至广东、广西，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、湖北、江西、广东、广西、浙江、上海、湖南、江苏、安徽和香港共15个省、市、自治区，线路总长约8600km，设计输气能力300´108m³/a，是一条连接中亚进口气源、国内塔里木气田、准噶尔气田、吐哈气田、长庆气田和沿线中西部地区、华东、华南、长三角、珠三角等用气市场的重要能源通道。该项目的建设，将进一步满足快速增长的天然气市场需求，提高我国清洁能源利用水平，是构筑我国油气战略通道的重要工程。
西气东输二线工程是目前世界上最长的大口径高压输气管道工程，作为我国战略性能源工程，建设人员在可行性研究阶段决定全线引入航测与遥感技术作为管道线路设计的辅助手段，发挥航测与遥感技术优势，提高设计质量，减少设计人员内外业反复工作量，缩短设计周期，为西气东输二线建设提供优质的设计服务。
在西气东输二线工程的建设过程中，航测与遥感技术主要应用于线路设计的工作中。作为线路选择和优化的辅助工具，遥感技术主要通过影像图片和数字高程信息实现其辅助功能。
在利用遥感技术之前，设计人员首先根据地形图确定管道的拟定路由，然后根据拟定路由的中线坐标确定航测路线，待影像图片和数字高程信息拍摄、测量完成后对图片进行纠正、裁剪、拼接等处理，最后由线路设计人员应用软件在处理好的影像图片上添加带有坐标的线路文件，对拟定路由进行优化，实现其辅助功能。
3航测与遥感技术的优势
西气东输二线工程全线采用了航空摄影测量的手段获得遥感图像和地面高程信息，遥感图像为真彩色全波段图像，分辨率0.5m，地面高程信息精度为每1m一个高程点，这些遥感资料经过GiS手段构建模型，服务于选线工作。作为管道设计的新技术，遥感技术具备以下优点：
a时效性较强。由于传统地形图绘制时间多在上世纪50-90年代，存在区域性更新及更新速度慢的问题。然而近三十年是中国经济腾飞的三十年，各地方经济随之发展，人口增加，县、市、镇、村的规模扩大，河湖、交通线等地物都发生了变化，单纯依靠年代久远的地形图经常造成线路选择的失误，造成没有必要的反复工作量。西气东输二线工程所用的遥感影像图均为线路设计阶段拍摄航空遥感图片，其反映出的地物信息均为最新的信息，时效性非常好，从而在保证设计准确性的同时大大减少了线路设计人员的内业工作量。
b视觉效果更直观。选线时，同地形图、行政区图、交通图等传统地图相比，遥感的真彩色影像图视觉效果更加直观、准确。传统地图只能依靠各种抽象的图例、颜色、线条等表示地形地物，而真彩色影像图以照片的方式把地物呈现给设计人员，地物清晰、具体、直观，容易判别。
c不受地形限制。选线时，由于地形的差别，山区地段选线比平原段要困难得多，在新疆、甘肃、宁夏等高寒地区，人迹罕至，选线人员到达线路位置的难度非常大甚至存在安全风险。在传统的选线模式下，由于地形限制，大型河流穿跨越工程、隧道工程确定穿越点、隧道入（出）口的选择都存在难于总体把握和全面考虑的问题。遥感技术利用航测的影像图片和数字高程可以打破地形的限制，使选线人员可以在不亲临现场的情况下获取拟定线路方案所需的地形地貌信息，从而在保证设计质量的同时大大减少了线路设计人员的外业工作量。
4航测与遥感技术需要改进的问题和建议措施
作为西气东输二线工程设计工作应用的新技术，航测与遥感技术在与线路设计的结合过程中还存在一些问题，需要在以后的工作中加以改进：
a航测与遥感技术受天气的影响
西气东输二线工程全部的遥感图像都需要在飞机上拍摄出来，天气情况对机的飞行和遥感图像清晰度都有很大影响，对于春季沙尘天气，夏季雷雨天气，冬季风雪天气，这些都会延误遥感图像的拍摄工作，在一定程度上影响设计的进度。
克服天气的影响主要有两种措施可以采用，第一，采用航天遥感方法拍摄的卫星图片避免航空遥感受天气的限制，以遥感图像时效性为代价确保工程进度；第二，根据不同地区的气候特点选取最佳航测季节，及时关注航测区域的天气预报，选取晴好天气有计划的提前开展航测工作。
b航测与遥感技术航带宽度问题
西气东输二线工程遥感图像的宽度为管道中线两侧各600m，如果在遥感图像拍摄完成后再发生改线幅度大于600m的情况，就需要进行现场人工测量来获取数据，因此遥感图像有限的宽度对线路的选择存在束缚。
发生超出航带宽度改线主要是原因：
城镇规划范围、土地资源利用的调整速度过快，环境敏感区域级别变更。
地下特殊地质结构、重要历史文物等在现行勘察规范不能完全满足工程前期需要。
建议在线路设计的各个阶段注重和地方相关部门结合与沟通，同时在设计工作前期针对特殊地段，特殊情况应提前进行有针对性的勘察工作，在局部可做加宽航测带方式处理。
c航测与遥感技术费用高
西气东输二线工程采用的是航测与遥感技术，利用飞机在飞行过程对中线两侧拍摄遥感图像，由于安全要求较高，此项工作必须委托专业的测绘机构来完成，需要花费高额的费用来完成遥感资料的获取工作。同时航测带宽度也是影响最终费用的因素之一，传统测绘方式多为管道中心线两侧各200m。
对于航空器费用高的问题，建议可采用相对廉价的航天遥感技术。即采用人造卫星代替飞机拍摄遥感图片或更为廉价的航空器遥感技术,如高空气球、无人机。这样在时效性可以接受的范围内节省大笔费用。针对航测带宽的问题，需要大量的工程经验积累以及经验丰富的工程专家技术把关。同时可考虑根据地形地貌难度区域性划分航测带宽度的方法降低航测费用。
5结语
航测与遥感技术作为近年来引入管道设计工作的新技术，为西气东输二线工程线路的选择提供了很大帮助，不但为设计工作节省了大量的人力、物力、财力和时间，而且对一些不易地面踏勘观测的地形地物从俯瞰的角度给出了清晰的表示。因此，航测与遥感技术在以后的管道设计工作中还有很大的利用空间，需要继续深入研究、实践，使其更好的融入到设计工作中，发挥更大的辅助作用。
参考文献：
[1]汤国安,张友顺,刘咏梅.遥感数字图像处理[m].北京:高等教育出版社,2004.
[2]樊红,詹小国.aRC/inFo应用与开发技术[m].武汉:武汉大学出版社,2002.
[3]梅安新.彭望琭.秦其明.刘慧平.遥感导论.北京:高等教育出版社.2001.
[4]西气东输二线工程可行性研究报告
大气遥感技术的应用篇6
【关键词】遥感技术；地质灾害；应用
60年代开始逐渐兴起了遥感探测技术，目前在普查地球资源、观测气象、规划利用土地、监测地震等方面广泛进行了应用。在地质灾害中遥感技术也发挥了重要作用，遥感技术的应用能够有效在发生地质灾害之前提供准确的警报和预防功能；在发生地质灾害之后能够迅速评估受灾状况，为救援工作提供很多有意义的参考资料；为灾后重建科学规划工作运用遥感技术提供参考根据。能够预见，伴随着迅速发展的遥感技术，其在地质灾害中能够发挥重要作用。
一、遥感技术的发展
遥感器不断拓宽的频谱范围，陆续推出的新型传感器，有效提高的分辨率，不但对遥感的观测尺度、分辨对地本领以及识别精细程度进行了提高，使得利用遥感器处理数据、提取信息的方法都产生了一个质的提高，把遥感技术的研究应用推向了一个崭新的高度。
不断提高的遥感探测分辨率，使对地物精细特点的探测也变成了可能。地物的特点具体包括：其一地物具有的几何特点，其二组成地物的物质结构与成分，其三演化地物的特点。根据高空间分辨率遥感、高光谱遥感与高时间分辨率遥感可以探测以上特点的精细度。
遥感数据的空间分辨率在近些年来正在迅速被提高，促使地物精细具有了空间特点，在遥感图像上看清地物的全部相关因素如大小、外形、分布空间、纹理构成、以及其它地物之间产生的空间关系等。地物识别中的地物空间特点在高空间分辨率遥感图像上逐渐占据了重要位置，而色调与统计特点在中低分辨率图像识别中曾经发挥的主要作用转变为次要或者辅助地位。不断兴起与发展的高光谱技术，推动遥感鉴别逐渐变成直接识别地物。高光谱遥感的重要特点是对元光谱进行获取与重建，进一步按照光谱特点对地物外形、组成地物以及具体成分直接进行识别。伴随着逐渐提高的光谱分辨率，在识别过程中地物的光谱特点逐渐占据了重要位置，工作方法从原来的分析图像转变为图谱联合，同时促使遥感逐步脱离看图识字时期，更加倾向于定量分析与理解地物波普。
二、遥感技术在地质灾害中应用的优势
（一）高精度获得数据。在高空中遥感技术能够探测较大的范围地区，并且宏观上获得这一地区范围的数据。按照不同的采集方法，也会产生不同的广度与精度。采集工作使用飞机能够获得10km左右的高度，使用陆地卫星能够获得910km左右的高度。当前tm卫星可以产生15米的影像空间分辨率；而Spot卫星全色波段最高可产生2.5米的影像空间分辨率，多光谱波动为10米。
（二）更新数据时间很短。在同一地区范围利用遥感器探测可以反复周期的采集数据，进一步可以有效获得这一地区最新的各种自然现象的相关数据。按照不断变化的数据，可以动态监测这一地区的自然现象，对地面变化的事物动态反映。遥感平台的不同高度可以对各种周期重复观测，每天noaa气象卫星可以两次收到同一地区的遥感数据，而每半个小时meteosat则能够在同一地区获取图像。
（三）符合各种地面条件。地面条件不会对遥感技术造成限制，在一些沙漠、沼泽等恶劣条件的地区，可以采用遥感技术取代人类采集和探测相关的重要数据。另外，利用各种遥感器和波段，还能够通过遥感技术探测地物内部。例如，深层地面、水下层、冰层下存在的水体、沙漠下地物特点等。
三、遥感技术在地质灾害中的应用
（一）有效预防灾害。第一，在全区范围内利用遥感技术可以积极了解地质情况，找出容易出现地质灾害的范围。在遥感影像上比较常见的地质灾害都体现出了一些特点，联系这些特点，能够准确将地质灾害频发地区进行划分，进一步绘制地质灾害危险等级。应当在高级别地质灾害地区加强防范安全意识和监测强度，争取在每一个人身上都普及防范安全意识。第二，在容易发生地质灾害的地区利用遥感技术重点进行监测，做好预防和警报工作。发生地质灾害的因素是不断变化的地质体，而暴雨天气是造成地质变化的重要原因，当然也可能是发生大地震之后引发的次生灾害，一般体现出了突发性特征。传统的调查方法在暴雨发生时无法有效监测面积较大的易受灾地区，同时准确性与实时性都需要进一步提高。而通过遥感技术能够对变化的气候进行动态监测，及时提醒人们在容易发生地质灾害地区的人们尽快做好预防工作。此外，针对地质变化情况也可以利用遥感技术及时准确的发现，提前做好预防地质灾害的措施，进而降低损失。
（二）迅速组织救援。发生地质灾害时最为显著的特征便是突发性，一旦地质灾害出现，开展救援工作需要具备充分的资料。此外，发生灾害之后，救援人员很难勘测受灾地区。这时可以使用遥感技术勘测受灾地区具体情况，对灾害带来的破坏状况全面了解，为开展救援工作提供重要的参考资料。灾害发生之后救援工作一般非常紧迫，在救援工作中利用遥感技术的较短周期、较高精度等特点为其提供精准、迅速的灾区信息。通常情况下能够应用到的遥感技术包含：受灾地区、范围、破坏建筑的状况、毁坏交通的状况、气候改变的状况等。当前，具体是对比发生灾害之前遥感高精度信息影像和发生灾害之后的高精度信息影像，利用影像具有的特点提供重要根据。这些资料能够为报告灾害情况、评估灾害情况损失、救援措施等提供准确而迅速的参考根据。
（三）灾后重建。造成地区受灾严重的关键原因是缺乏科学合理的规划。发生地质灾害之后，需要对规划重新考虑。了解灾害发生地区的地质状况是科学进行规划的前提。由于发生地质灾害之后会出现不同程度的改变地质的现象，假如使用人工传统的勘测方法，对这些变化地质的情况需要更多的时间组织摸底调查工作，致使快速重建灾区陷入困境。通过遥感技术的应用，能够迅速对变化的受灾地区地质情况进行确定，或者对存在于规划中的失误及时纠正。联系监测评估遥感数据的结果，同时联系国家总体规划政策与地方贯彻落实的具体方案，为重建规划灾后地区提供重要的信息支撑。
结束语
地质灾害中应用遥感技术已经获得了很多成功的经验，我国在研究地质灾害遥感技术几十年内积累了丰富的实践经验，并且获得了一定的成绩。在地质灾害中通过应用遥感技术，也就是应用遥感信息源，辅助计算机图像处理技术，紧密联系遥感破译重点地区成果与现场验证，同时通过其它非遥感资料，科学分析，最终获得准确的结果。不同遥感信息源与技术对地震灾害情况有效的识别，为地质灾害的救援与重建工作提供了宝贵资料，有效减少了地质灾害带来的损失。
【参考文献】
大气遥感技术的应用篇7
关键词：遥感课程环境专业教学探讨
引言
2002年联合国的研究结果显示全球环境岌岌可危[1]。伴随着环境问题日益成为人类关注的热点，以及对未来可持续发展的渴望，人们对生态环境问题的关注越来越多。通过对环境的多个要素定性与定量化地评价来诊断生态系统的状况，并探讨改进环境管理方式，以期达到可持续发展和人与自然和谐的目的。
遥感科学与技术为满足人们对环境监测和评价相关信息的无止境的需求而平添了手段。遥感科学与技术是在测绘科学、空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴边缘学科。它通过遥感器采集目标对象的数据，并通过对数据的分析来获取有关地物目标、或地区、或现象的信息的一门科学与技术[2]。
目前已有一些环境专业开设遥感课程，本文结合作者在该课程讲授过程中的认识，从遥感的原理、特点、应用方面探讨遥感在相关专业设置的意义。
1.遥感介绍
1.1.遥感基本原理
由于任何物体都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，被探测物体与电磁波的相互作用构成了它电磁波特性，它是遥感探测的依据。遥感器包括扫描仪、摄影机、摄像机、雷达、辐射计等，用于接收和记录目标物电磁波特征。这些信息，记录在数字介质上，可通过卫星上的微波天线传回至地面接收站。地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息之后，进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、几何校正、投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式[3]。各专业人员按不同的应用目的再进行大量的信息处理和分析，用于资源、环境、农业、林业、渔业、地质、气象、水文、城市、工程、军事等方面的应用。
1.2.遥感的特点
1.2.1.大面积同步观测
由于遥感平台高，视角广，可以同步探测到的地面范围大，容易发现地球上一些重要目标物空间分布的宏观规律。例如我国2008年发射的环境一号a星（HJ-1a）、B星（HJ-1B）。每颗卫星上均装载性能相同的两台CCD相机，以星下点对称放置，平分视场、并行观测，联合完成对地刈幅宽度为700公里。
1.2.2.高时效性
遥感可以在短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上的动态变化，这对于天气预报、自然灾害、军事行动等都非常重要。以环境卫星为例，单颗星可4天重复观测同一地区，两颗星组网后可2天重复观测同一地区。地球同步轨道卫星可以每半个小时对此观测一次，FY-2C星和D星同时工作实现了我国静止气象卫星“双星观测、互为备份”，并在主汛期实现了每15分钟获取一次云图。
1.2.3.数据的客观性和可比性
由于遥感的探测波段、成像方式、、数据记录等均可按要求设计，使其获得的数据具有同一性或相似性。同时考虑到新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性，遥感自20世纪六七十年代以来已经得到广泛应用，存储大量的数据，这对于我们客观研究地球环境变化提供了可能，从多年变化中了解到变化发生的范围、程度和趋势。
1.3.遥感在环境监测的应用
1.3.1.遥感在大气环境监测中的应用
大气中的温室气体通过它的辐射效应改变地气系统的辐射平衡和气候变化。气溶胶在很多生物地球化学循环中具有重要作用，它的光学厚度分布直接影响地气系统的辐射收支，极端情况下的沙尘暴爆发则会对人类活动和环境带来多方面影响。遥感可实现臭氧、气溶胶、沙尘暴等的监测。
1.3.2.遥感在陆地环境监测中的应用
遥感能反映水质差异变化、富营养化、溢油污染、城市热岛效应、土地利用/土地覆盖变化、荒漠化等。以水环境监测为例，因为水的温度、密度、颜色、透明度等的变化能够在遥感图像上反映出来。如富营养化的水体中某些藻类繁殖生长，遥感图像某些波段数值会异常升高。
1.3.3.遥感在海洋环境监测中的应用
遥感能够监测海洋表面水温、海流移动、海水分布、波浪、沿海岸泥沙混浊流，以及赤潮、海面油污染等。在进行海洋遥感的同时，仍可利用水面舰船、浮标、海滨研究站配合观测，使遥感获得的资料能得到验证和更好的利用。
2.课程设置探讨
2.1.课程设置的必要性
现代遥感技术应用对现代环境科学研究方法的贡献是革命性的。环境科学侧重于研究环境污染与生态破坏的控制问题，在系统思想和系统科学理论、计算机技术以及数理模型方法等的有力支持下，已经逐步从经验性的定性描述走向相对客观的定量分析。在此基础上，遥感技术与环境科学的相互交叉，形成一个重要的遥感应用分支和环境科学研究的技术工具学科-----环境遥感。同时环境遥感作为遥感的应用研究领域之一，以其历史较长、发展全面、经验丰富和技术成熟的特点，有力支持了作为信息科学重要分支的整个遥感学科的理论发展和体系建设。环境遥感应用领域越来越广，例如城市扩展动态监测评价，防护林的保护规划和建设，海岸带的生态环境变迁分析，海上溢油、热污染的发现和监测，大气污染范围识别与定量评价、重大自然环境灾害的评估等，应用范围几乎涵盖了环境保护领域的各个方面[4]。
2.2.课程设置的考虑
目前，环境遥感已作为环境专业的专业选修课进入大学课堂，随着对课程的讲授的认识以及学生学习效果的反馈，笔者发现了一些问题并提出针对性的建议。
首先，让学生了解环境遥感是多门学科尤其是遥感科学、地理科学、计算机科学及环境科学综合集成的结果，其最终服务于全球和区域的环境研究。环境遥感应设置在第三学年末或者第四学年初讲授，从而让学生在已有相关背景知识的基础上更好地学习环境遥感这门课程。
其次，在课程的理论知识讲授过程中，引用研究实例以提高课程的生动性，增加学生上机实习的学时，并且在上机实习时多配备助教以随时解决遇到的问题。应以启发式教学为主，并结合相应的专题讲座，以此提高学生对环境遥感这门课程的兴趣。
最后，教师的专业功底是讲授好这门课程的前提。主讲教师应具备扎实的遥感、环境科学、地理信息系统的背景知识和计算机基础。
大气遥感技术的应用篇8
关键词：遥感；地理国情普查；防洪抗旱
一、遥感影像技术在地理国情普查应用中的优势
地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理信息的重要手段，是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基本性工作。普查的目的是查清我国自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，为开展常态化地理国情监测奠定基础，满足经济社会发展和生态文明建设的需要，提高地理信息和政府、企业和公众的服务能力。
遥感技术之所以能够在地理国情普查中应用，是由于它具备了四个特点：首先，遥感技术具有宏观性以及区域性的特点，宏观性的特点使遥感技术在我国土地资源调查中应用成为了可能，而遥感技术的应用也改变了传统的地理国情普查方法。同时，遥感技术又能够将区域内的空间以及地理信息真实、清楚地观察到，并且反映出区域地理分布特征以及相互之间的关系。其次，遥感技术具有综合性的特点。遥感技术在对地理信息进行观察时，能够从空间、时相以及破断三方面形成探测网，形成的地球表面信息包括了光谱空间、地理空间以及时间空间等五维信息，人们观察以及分析问题能够更加全面。再者，遥感技术具有多波段性的特点。在对地理进行研究时，遥感器能够发出不同波段的波对地物信息进行探测，也使得探测的信息更加全面和准确。比如在使用可见光波段的波虽然能够较好的探测整个城市概况，但是却不能探测城市的热污染，必须使用红外遥感数据。最后，遥感技术还具有多时相性特点。在对地理信息进行普查时，使用遥感技术能够对同一地理信息进行多时段的重复探测，获得同一地理位置的多时相信息，进而能够发现该地区的地理变化。
二、遥感影像技术
（一）遥感影像变化监测方法
遥感影像可以综合分析多时相的地理图像信息，然后提取出动态的地理信息，实现地理遥感的变化监测。目前主要的地理信息变化监测方法主要有比较分类结果法、光谱变异法、分析主成分法、提取动态信息法、分析矢量变化法、植被指数互减法、图像数据运算法等，可以将这些遥感地理信息变化监测方法总结成基于分析空间模型方法、基于结果比较的分类方法、基于变换空间信息方法、和基于运算图像信息数据方法。
（二）遥感影像变化图像信息方法
遥感影像利用不同时相的地理图像变化信息，将多种图像变化信息变换之后进行动态检测和变化监测，主要方法有变换对应成分法、分析频率域法、变换典型成分法、变换Kt法、变换主成分法等。以变换主成分法为例，其方法主要是变换不同时相的地理图像变化信息数据的主成分，突出变化信息数据的主要成分。变换主成分法又可以分为：变换多时相主成分法、变换动态主成分法、主成分差值法。
（三）遥感数据挖掘技术的应用
与传统的图像数据分析相比，遥感数据挖掘技术对于地理图像信息数据的处理是一种模型识别化的图像数据处理过程，主要的研究方向在于具体图像信息的特征和模式，主要强调经过数据对比、分析和处理，从大量的地理图像信息数据中，发现整合出这些地理图形信息数据中有意义的数据，总结出这些信息数据的知识和规律，找出他们之间的特征和共性，实现相互促进、相互协作。遥感数据挖掘技术在更新地理信息中的应用，可以对基本的地理图像信息进行特征计算和有效分割，为遥感影像提供地理信息规则和知识
三、遥感影像技术在地理国情普查中的应用
（一）遥感技术在地表特征的应用
地表类型划分范围广阔，地貌形态复杂多样，为简化地貌类型，同时兼顾地貌对地表产流量影响的差异，以卫星图像为基础，将区内划分为几个大的地貌类型，即中山区、低山丘陵区、平原区、及黄土高原区。地表岩性应用遥感岩性地层解译结果，考虑到不同岩性的透水性能，为了使区内的下垫面类型趋于简单化和带有普遍性，将其共性特征组合如下：（1）黄土、第四纪冲洪积物，透水性较强；（2）砂岩、砂砾岩，结构较为松散，孔隙裂隙较为发育，透水性较强；（3）砂岩、砂泥岩，透水性一般；（4）变质岩、岩浆岩，透水性较弱；（5）碳酸盐岩，透水性较强。
（二）遥感技术在防洪抗灾中的应用
1、防洪抗旱
自遥感技术诞生以来，遥感技术在防洪抗旱中发挥了巨大的作用。灾害发生后可以根据水体与其他第五光谱明显不同的特点，利用多光谱图像快速确定受灾面积。在此基础上根据已有的社会信息，利用遥感图像分析功能进行叠加分析，可以快速的对灾情进行评估。为救灾，减灾提供信息基础。在此方面水利行业已经做了大量的工作取得了成熟经验。
2、水土保持
为了有效的进行水土保持工作，对土壤侵蚀和水土流失调查，监测和评价，具有十分重要的意义。目前遥感技术成为水土保持研究的重要技术手段，在区域土壤侵蚀和水土流失研究中得到了广泛的应用。水土流失的研究有以下两种：（1）土壤侵蚀动态的监测，其关键是提取影响土壤侵蚀因子信息；（2）水土流失定量研究。
（三）遥感技术在油气开发中的应用
从油气构造的遥感解译分析，到综合遥感资料与物化探资料进行油气综合评价，再进一步发展到将遥感技术与油气化探、地面波谱测试、地磁、地温、能谱测量以及地电化学勘探手段相结合而进行的遥感方法直接找油，标志着遥感技术应用在油气勘探领域的一次次重大飞跃。但是利用遥感探测也存在一定的问题：
遥感影像在识别岩性方面，由于火成岩的热红外光谱特性比其它岩类要清楚得多，所以对于火成岩的研究相对的较成熟一些。但是对于沉积岩和变质岩的研究则相对的较少，主要是由于岩石中的不同矿物对热红外光谱影响较大。因此对于岩石和矿物发射光谱特性的关系及其影响因素需要进一步的研究。
将热红外谱域的研究延伸到3～5μm和17～25μm，目前对这两个热红外谱域的岩石、矿物光谱特性还知之甚少。油气遥感技术不断发展，不仅可以在前期油气勘探中发挥作用，并将会涉及到油气勘探的各个阶段。在隐蔽油气勘探、岩性油气勘探、水动油气勘探及老油气田的扩大、挖潜勘探中同样可以取得成效。
（四）土地利用现状调查
当前，城镇用地共分为十个大类，分别是：居住用地、公共设施用地、工业用地、仓库用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地、特殊用地、水域和其他用地。在实际工作中，我们可以根据不同的应用需要，进行相应类型的遥感调查，获取相应的遥感资料，然后绘制出土地利用现状图和土地利用演变图，并自动测算出该区域内各类用地的面积、分布、变化情况及发展趋势。城镇规划和管理者通过这些资料，可以判断城镇布局是否合理，城镇绿地是否足够，存在哪些不足，需要如何改进，从而因地制宜，为城镇制定相应的规划、建设和管理方案。
（五）人口普查
在定性、定量、定位的调查了城镇各种土地利用现状后，可迅速而准确地获得城镇的总建筑密度、住宅房屋密度等城镇用地特征参数。而城镇居住建筑密度与人口分布密度往往有着某种必然的联系，因此，可以以住房密度作为变量用于人口普查、人口统计学等方面的研究，从而为国家人口普查提供一个方便、快捷、精确的辅助手段。
参考文献
大气遥感技术的应用篇9
关键词：工程地质；遥感技术；应用；特点
中图分类号：F407.1文献标识码：a文章编号：
遥感技术是发展于20世纪60年代的一种探测技术，其综合了物理、化学、电子、it技术等多门学科，是一种使人们感觉器官得到延伸的新手段。随着科技的不断发展，我国科技实力和经济实力的不断提高，工程地质遥感技术得到了快速的发展，并被广泛应用于铁路工程、水利工程、油气管道工程的选线、选址过程中。当前，工程地质遥感技术的应用已经成为遥感技术应用的重要分支，并在这些年里取得比较好的应用成绩。当前工程地质遥感技术被成功应用于工程勘测已经成为遥感技术应用的重要独特领域。但不少文章对刚才地质遥感技术应用进行探讨时，没有较为系统的总结工程地质遥感技术的应用特点，因此有必要结合我国国情，对工程地质遥感技术应用特点进行深入探讨。
1将遥感技术应用于工程地质勘测的必要性
在各大工程开工之前一般都先进行工程地质勘测，勘测质量的高低直接影响到工程设计的质量，甚至影响到工程建设的质量。因此要想使建设工程能实现其预期的效果，除了考虑政治、经济、社会等因素外，还应对工程建设所在地区的地形、地貌以及地质特征等自然环境条件进行了解。如果仍然沿用较为传统的地面勘测法，很难保证高质量的地质勘测，尤其在遇到地形、地貌、地质等自然环境条件比较复杂的情况时，传统的地面勘测法远不能满足地质勘测的需求。一旦工程地质勘测工作质量不高，会使后期工程选线、选址变动的风险加大，这是对人才资源、经济支持、自然资源的浪费。而将遥感技术应用于工程地质勘测中，能有效克服传统地面勘测法的不足之处，完成高精度、高质量的勘测，给提高工程质量和产生预期效果和效益提供一份重要保障。
2工程地质遥感技术应用特点概述
橘生淮南则为橘，橘生淮北则为枳这句俗语要表达的意思是因地制宜，考虑实际影响因素，具体问题具体分析。同样的，遥感技术在众多领域中得到运用的同时，各应用领域的应用经验不能生搬硬套。例如根据天气预报对图像分辨率没有过高的要求，在考虑这一特点的情况下，选择天气卫星接收图像更为适合。但在土地规划、农作物产量预估工程对图像分辨率要求更高，因此应考虑使用具有分辨率高以及实时性的陆地卫星这一渠道来获取遥感信息。
遥感技术应用特点之所以不同主要是工程勘测特点不同，因此工程地质遥感技术的应用于以上提到应用也具备其应用特点。从日常工程勘测经验来看，不难归纳工程勘测的特点：第一，勘测从面到线，再从线到点或者直接从面到点，实现从粗到细的深化；第二，勘测精读要求更高；第三，勘测结果能迅速被工程施工进一步验证；第四，常通过外业调查实测为主要的地质资料获取方式。充分考虑工程勘测的四个特点，工程地质遥感技术应用与其他工程遥感技术应用不同，表现为宏观陆地卫星图像与航空遥感图像结合应用，以满足不同精确度的需求，另外，其应用特点还表现在对遥感判释成果的高外业验证性的强调上。
3我国工程地质遥感技术应用特点概述
我国是一个特色社会主义国家，国家的具体情况与外国有很大不同。工程地质遥感技术的应用没有国界的，但其应用特点却因国家或地域有所不同。
3.1工程地质遥感技术应用效果明显而独特
我国地域辽阔，地貌、地形及地质明显要比其他国家复杂的多。要对人迹罕至、交通条件不发达、自然环境非常恶劣的地区明显不能使用传统地面勘测法，而遥感技术因其优势被广泛应用于这些地区的地质勘测工作中。由此不难得知我国工程地质遥感技术经历多种特殊复杂的自然勘测条件，实现了诸多技术难题的突破，取得了明显而独特的应用效果，积累了许多重要且宝贵的经验。工程地质遥感技术在我国的应用效果的独特性是世界上任何国家都没办法拥有的。
3.2工程地质遥感技术的应用发展被大量基建项目推动
我国是一个重要的发展中国家，大量的基建项目在过去和近期内都被落实或即将落实。如过去重大的高铁建设、南水北调、西气东送等项目工程的选线、选址都大量应用了工程地质遥感技术。另外，我国在不久的将来要实现“八纵八横”的公路主干线铺设工程，为工程地质遥感技术应用提供了更广阔的提升空间和提升平台，从而成为工程地质遥感技术应用的新发展机遇。值得注意的是，工程遥感技术应用促使这些项目取得明显的效益，同时工程遥感技术也经受了大量的实际应用和检验，实现工程遥感技术应用的重要发展，促使我国工程地质遥感技术应用提升至国际领先水平。
3.3工程地质遥感技术应用积累大量重要而典型的图谱和经验
我国工程地质遥感技术应用具有注重重要而典型图谱积累的特点。工程地质遥感技术的在我国的广泛应用更是实现了这些图谱的大量积累，包括了不同地区地貌、地层岩性、地质构造等典型的图谱，其中的400多对的典型图谱已经被确认为珍贵的图谱。另外，我国工程地质遥感技术应用还具有重视判释与应用经验的总结，不仅体现在科研工作中，还体现在实际实践中。
3.4工程地质遥感技术应用具有特殊的应用模式
在以前，不少人认为遥感技术在工程选线、选址这些前期应用中有重要的应用价值，认为勘测后期和施工阶段中应用遥感技术没有意义和没有价值。因此以往的工程地质遥感技术仅被应用于工程前期。但我国地形、地貌和地质条件非常复杂，在实际施工中常遇到实际地质情况与建设工程设计文件不符，甚至严重不符的情况。因此，我国的遥感技术人员尝试在施工阶段应用工程地质遥感技术。经过南昆铁路建设对施工阶段应用工程地质遥感技术的效果进行检验，证实了工程地质遥感技术在施工阶段的应用仍然具有重要的作用和意义，进一步扩展了工程地质遥感技术的应用范围，成为我国工程地质遥感技术应用的一大创新。最终，我国工程地质遥感技术应用形成了其特殊的应用模式，即工程建设勘测设计阶段、工程建设施工阶段、工程运营阶段的全过程应用模式。其中，工程地质遥感技术在工程建设施工阶段的应用正在如火如荼的推广和应用中
4工程地质遥感技术应用新展望
随着时间的推移，工程地质遥感技术的突破发展，该项技术必定会在更多的工程施工中得到普遍的应用。
首先，卫星图像分辨率的不断提高，能为工程地质遥感技术应用提供更广阔的应用前景。由于卫星图像在地质勘测中的重要性，并能实现对不良地质动态进行即时检测，因此，其必将成为一个新应用方向。其次，工程地质遥感技术应重视黑白航空像片判释能力的提高。由于在今后较长的时间内，多数生产者在航空遥感图像选用方面仍常以黑白航空像片为主，因此这也是工程地质遥感技术应用的新方向。再次，数据综合分析是工程遥感技术进一步应用的突破口。通过数据综合分析，并将其应用于地质构造和岩性判释的方法已经在国外出现，但我国目前还没有成功应用的例子，因此这也成为新的努力方向。
5小结
工程地质遥感技术在工程选线、选址勘测中得到广泛应用，并在工程建设中发挥重要作用，为取得预期经济效益、社会效益提供保障。随着我国经济实力和科技力量不断提高，工程地质遥感技术必将得到更广泛的应用，也会随技术的发展呈现出不同的应用特点。
参考文献：
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大气遥感技术的应用篇10
关键词：遥感现代水文水土保持
1前言
随着遥感技术的发展，我国多个领域已经广泛采用遥感技术，在水文水资源领域也逐步开始广泛应用。本文通过介绍遥感技术在水文水资源领域的应用，不仅降低了水文水资源领域的研究成本，提高了研究工作的效率，也促进了水文水资源在社会工作中的延伸发展。
2遥感在水文水资源中的应用
2.1降水
借助于遥感资料，可以获得降水的空间分布特征，特别是在雨量站和雷达观测站点较稀少的地区。用于降水估算的遥感信息源有雷达(数字雷达、wSR-88D雷达)、气象卫星和航空飞机等，其中雷达多用于局部短期雨量的预测预报，而气象卫星则主要用于大面积降雨估算。雷达是微波遥感的一种类型，它利用大气中的降水粒子对电磁波的吸收与散射作用，通过对回波信号的分析处理，确定来自空间采样体积中降水粒子的后向散射的能量，并由计算机计算出实时地面降雨量，由于云层的阻挡，直接用卫星来测定降雨量还不是切实可行的，但是可以将卫星技术与传统的地面测量方法结合起来测定降雨。目前，国内外应用卫星数据来估测降雨量的主要方法有：云层指数法、阈值(极限法)、生命——历史法、形状分类法、综合方法、微波辐射法等。航空遥感是被动式遥感，它实际上是深入云内及云体周围环境做各种飞行的气象专用飞机，可以测出不同的云滴、雨滴和冰晶粒子及其分布；近代探测飞机是采用计算机和各种资料处理系统，使飞机探测获得的大量云雨信息能自动收集、显示和记录下来。
国内遥感估算降水研究相对国外起步较晚，近几年取得了一些研究成果。2003年，王建华应用遥感技术根据不同云层和点雨量间的回归关系，建立了面雨量计算模型，并以GmS影像为信息源，对2000年黄河流域雨量进行遥感反演，精度较高[1]；2004年，李致家等[2]利用雷达估测降雨，并与水文模型耦合，将耦合的水文模型应用到实时洪水预报中；2006年，陈利群等[3]基于可见光和红外遥感反演降水的原理，在分析黄河源区降水强度与云亮温，云反射率以及云斜率参数的基础上，建立了黄河源区的基于noaa／aVHRR—LaC资料估算1h、3h和5h降水强度模型。
2.2蒸散发
区域蒸发(包括土壤蒸发、水面蒸发和植物蒸腾)是区域水量平衡和能量平衡的重要组成部分。随着遥感技术的发展和应用，利用遥感技术估算蒸散发已成为研究的热点和趋势。能
量平衡是遥感方法估算蒸散发的理论基础：
Rn=G+H+Le式中：Rn是净辐射，G是土壤热通量，H是感热通量，Le是潜热通量，单位均为w/m2。
利用遥感研究蒸散发有很多方法，概括起来主要有以下四类：统计经验法、能量余项法、数值模型、全遥感信息模型。
2.3径流与水文模型
尽管遥感技术无法直接测量河川径流，但是借助于水文模型，遥感信息可以用来间接估算河川径流。作为一种信息源，遥感技术可以提供土壤、植被、地质、地貌、地形、土地利用和水系水体等许多有关下垫面条件的信息，也可以测定估算蒸散发、土壤含水量和可能成为降雨的云中水汽含量。以遥感为手段获取的上述信息在确定产汇流特性或水文模型参数时是十分有用的。刘昌明等[4]将应用遥感信息的水文模型粗略的分成三类：第一类是遥感信息和地面同步实测资料的回归模型；第二类是将遥感信息作为水文模型中参数的输入与估计或者是调整水文模型结构后与具有空间特征的遥感资料相耦合的遥感水文模型；第三类是应用遥感资料的水量平衡模型。
国外早期的研究主要是利用遥感资料提取流域地物信息、估算水文模型的参数，进行土壤分类、应用一些经验性的模型估算融雪径流、估算损失参数等。
国内在遥感应用于径流与水文模型方面的研究，主要集中在国外遥感水文模型的应用和运用遥感资料获取流域水文模型的输入以及率定有关的参数等方面。
2.4地表特征及参数提取
地表特征也称为水文下垫面，它影响着径流形成、运移及存储，是影响地面物质和能量交换的重要因素。地表特征遥感应用可以分为两类。
第一类是地表特征的识别和分类。由于不同的地物类型具有不同的波谱特性和分布规律，利用这些信息特征差异可以对地物进行区分，如水体识别、土地利用和土地覆盖分类等。
土地利用变化和土地覆被变化(LUCC)是引起水文过程变化的主要原因之一，遥感技术以其宏观快速、准确、准实时、周期性重复观测等优点在区域土地利用和土地覆被变化的监测中具有明显的优势，也得到了广泛应用。
第二类是地表特征参数的提取与估算。描述下垫面特征的几个重要地表特征参数有植被参数、地面温度、地表发射率和地面反照率等。其中植被参数又包括归一化差值植被指数
(nDVi)、植被覆盖度、叶面指数(LaD等。这些地表特征参数是蒸发遥感模型计算的关键，也是研究地表能量平衡和物质平衡的基础，但用传统方法很难得到区域上的信息，因此，利用遥感技术反演地表特征参数具有重大意义。
2.5水土保持
为了有效地进行水土保持工作，对土壤侵蚀和水土流失调查、监测和评价，具有十分重要的意义。目前，遥感技术成为水土保持研究的重要技术手段，在区域土壤侵蚀和水土流失研究中得到了广泛的应用。
(1)土壤侵蚀动态监测。应用遥感技术进行土壤侵蚀动态监测关键是提取影响土壤侵蚀的因子信息(如降雨、植被盖度、地形因子、成土母岩、土地利用类型以及人为活动等)。目前，应用遥感影响进行土壤侵蚀动态监测的方法有很多，较常用的有分类后对比法、逐像元比较法、影像与GiS数据叠加分析法，以及结合逐像元比较与分类后比较的混合动态监测方法等。我国自20世纪70年代以来，进行了国家和区域±壤侵蚀遥感调查，对全国大河、重点水土流失区进行调查与监测并编制了大量的遥感图件，特别是80年代以来，国家将遥感技术列为重大应用工程进行科技攻关，在黄土高原综合治理等重大项目中取得了一系列有价值的成果。
(2)水土流失定量研究。在众多水土流失定量计算模型中以美国通用土壤流失方程(USie)的应用最为广泛。许多学者试图从遥感资料中提取通用土壤流失方程式(USLe)中的因子，用以分析和计算。例如，1997年，卜兆宏等[5]提出了一种水土流失定量遥感方法，该法的监测模型表达形式与USLe和RUSLe相同，但其因子算式算法由我国实测资料建立，该法尤其适用于遥感和GiS数据的微机处理。
2.6土壤水分与旱情监测
土壤水分(即土壤湿度或土壤含水量)，是联系地表水与地下水的纽带，也是研究地表能量交换的基本要素。土壤水分与干旱的遥感监测是是目前遥感技术应用研究的前沿领域，该领域的探索与研究也一直比较活跃。国内外许多研究人员都做了大量的研究工作，提出了许多监测土壤水分的方法，从遥感光谱波段的使用上，对土壤水分的遥感监测研究可分为两类。
第一类是光学遥感(即可见光一——近红外、热红外遥感)监测土壤水分。光学遥感监测土壤水分的内容十分丰富，算法也很多，比较成熟的方法有以下几种：①热惯量法。热惯量法最早由watson等[6]提出，它需要利用热红外遥感影像反演下垫面温度，建立与土壤热惯量、土壤水分含量的关系模型和土壤表层与一定深度土壤含水量的关系模型来研究土壤的含水量。我国学者也作了大量研究工作，详细研究成果请参见文献[7～10]。②植被指数法。这种方法认为植被的缺水状况可以通过不同的遥感植被指数来表征，通过植被指数来间接估算土壤水分。常用的方法有归一化植被指数法、距平植被指数法、条件植被指数法、条件植被温度指数和植被供水指数法。③作物缺水指数法。作物缺水指数是土壤水分的一个度量指标，它是由作物冠层温度值转换来的，是利用热红外遥感温度和常规气象资料来间接的监测植被条件下的土壤水分，是遥感监测土壤水分的一种很重要的方法。
第二类是微波遥感监测土壤水分。微波对云层有较强的穿透力，不受光照条件限制，能够全天候工作，而且长波段微波能够穿透植被并对土壤具有一定的穿透能力。这些特点使得
微波遥感在土壤水分监测中就具有其独特的优越性。微波遥感法有被动微波遥感土壤水分和主动微波遥感土壤水分丽种。①被动微波遥感，主要是通过微波辐射计获得土壤的亮温温
度，然后通过物理模型反演土壤水分或与土壤湿度建立经验／统计模型。②主动微波遥感，主要利用土壤的介点特性和含水量间的密切关系。国内外许多学者对雷达后向散射系数和土
壤水分的关系进行系统研究，研究多依据统计方法，通过实验数据的相关分析建立土壤湿度与后向散射系数之间的经验函数关系，而以线性关系应用最普遍。
目前，虽然用遥感资料及其它辅助手段进行土壤水分监测的理论已趋成熟，也提出了许多方法，但是各种方法都有一定的适用条件。对于裸土，热惯量法和微波遥感法都能得到较好的结果。在全植被覆盖条件下，植被指数法和作物缺水指数法比较适用。如何解决部分植被覆盖条件下旱情的监测是一个值得研究的同题，隋洪智[]做出了有益的探索。
2.7水质监测
遥感监测水质，就是依靠监测光谱信号的改变，研究这些光谱的变化与水质参数之间的关系。通过遥感预测的水质参数有：悬浮颗粒物、水体透明度、叶绿素a浓度以及溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数和一些综合污染指标如营养状态指数等[11]。水质遥感的主要方法有：理论分析方法、经验方法、半经验方法。我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连河、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河等大型水体进行了遥感监测，研究了有机物污染、油污染、富营养化等[12]。
2.8地下水
国外遥感技术应用于地下水资源的勘探评价可追溯到1961年，已经有40年的历史。随着遥感技术的发展，多源遥感数据广泛用于与地下水密切相关的地质条件的解译分析和地
下水有关的地表植被、温度、土壤水分等环境因素的提取，取得了有效的成果。李凤全[64]将遥感在地下水研究中的应用归纳为以下几个方面：地下水径流系统、地下水水质评价和制图、热影像应用、基岩地区和线性特征研究、地下水水质和地下水管理。2000年，朱第植等[13]针对南疆民丰戈壁沙漠地区，应用遥感技术，在地貌、水系、构造、古河道等系列解译的基础上，根据不同植被的影像特征建立了找水模型。
3结语与展望
(1)随着遥感技术的迅猛发展，多平台、多时相、高分辨率的遥感数据不断出现，如何将这些海量数据应用到水文水资源领域中是目前研究的热点问题。
(2)与常规观测方法相结合。用常规方法可以观测点上的水文变量(如降水量、蒸发和土壤含水量等)，而用遥感技术则可以提供空间面状水文变量的信息。但是，遥感技术直接或间接得到的水文变量要用常规观测的成果进行检验、率定。因此，常规方法和遥感技术相结合，取长补短，对探测水文变量是非常必要的。
(3)与地理信息系统(GiS)相结合。GiS是综合处理和分析空间数据的技术，将遥感数据源与GiS的结合，可以建立包含水文、气象、地形地貌、土壤植被、环境生态等资料的空间地理信息库，在水文水资源领域中发挥作用。
(4)无资料地区的水文过程研究。海量的遥感数据为开展无资料地区的水文过程研究提供了优越的数据源和前提条件。
(5)水文尺度问题研究。一方面，由于水文水资源科学自身尺度问题的复杂性，限制了遥感的应用；另一方面，遥感信息又对水文尺度问题提供了新的技术手段，使水文水资源科学迈上新的台阶。
参考文献
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