公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)精選(九篇)

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    衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)

    第1篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    關(guān)鍵詞:衛(wèi)星遙感影像;國土資源;管理與調(diào)查

    0.引言

    加強(qiáng)土地管理,合理保護(hù)耕地是我國的基本國策。隨著國土資源調(diào)查技術(shù)的創(chuàng)新,衛(wèi)星遙感技術(shù)開始活躍于國土資源調(diào)查領(lǐng)域,國土調(diào)查工作主要包括土地開發(fā)動態(tài)監(jiān)測、土地利用執(zhí)行情況和土地變更使用等內(nèi)容的調(diào)查,衛(wèi)星遙感技術(shù)已經(jīng)成為最便利的國土調(diào)查手段,所以調(diào)查部門要加大應(yīng)用力度,提升遙感技術(shù)的利用率,為國土調(diào)查領(lǐng)域的發(fā)展注入全新的活力。

    1.衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用與國土資源的現(xiàn)狀

    衛(wèi)星遙感技術(shù)在我國國土資源管理和調(diào)查中的應(yīng)用越來越廣泛,水平也在慢慢提高。但是隨著遙感技術(shù)的提升,它在國土資源中的應(yīng)用弊端漸漸突顯出來了,比如國土資源的遙感監(jiān)測衛(wèi)星系統(tǒng)比較落后、遙感衛(wèi)星的緊急監(jiān)測技術(shù)不夠先進(jìn)和遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源不夠充足等等[1]。所以遙感技術(shù)的應(yīng)用還無法得到確切的保障,為了解決這個問題,我國正在加強(qiáng)衛(wèi)星遙感系統(tǒng)的信息化建設(shè),而且已經(jīng)收到了一定的成效。國土資源調(diào)查管理工作涉及到很多領(lǐng)域,主要包含測繪、土地調(diào)查和礦產(chǎn)資源調(diào)查等,國土資源管理部門是這項工作的主要負(fù)責(zé)部門,隨著土地管理被納入政府宏觀調(diào)控隊伍中,國土資源調(diào)查和管理工作受到各界廣泛關(guān)注。在地政和礦政中應(yīng)用遙感技術(shù),不僅可以為這兩項工作提供技術(shù)支持,還可以提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。衛(wèi)星遙感技術(shù)是應(yīng)用也成為國土資源工作提升效率和質(zhì)量的一個途徑,而且為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了大量的技術(shù)服務(wù)。衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用于國土資源主要是通過建立衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)信息庫、構(gòu)建國土資源平臺和衛(wèi)星信息化平臺。衛(wèi)星信息化平臺主要包含了綜合監(jiān)管信息平臺和l星數(shù)據(jù)庫的建立,這樣就可以及時向國家部門提供監(jiān)測信息。建設(shè)衛(wèi)星遙感信息化平臺,不僅可以促進(jìn)陸地上的衛(wèi)星發(fā)展,還可以實現(xiàn)衛(wèi)星資源的整合,從而滿座國土資源安全管理的要求。

    2.衛(wèi)星遙感影像在國土資源管理與調(diào)查中的應(yīng)用

    2.1衛(wèi)星遙感影像應(yīng)用于土地變更

    國土資源部門能夠根據(jù)資源調(diào)查對數(shù)據(jù)的要求,從而加快調(diào)查步伐,利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對土地變更進(jìn)行實時監(jiān)測。經(jīng)歷了第二次土地資源調(diào)查以后,我國已經(jīng)有許多省份都建設(shè)了全面覆蓋的土地監(jiān)測室。衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用,可以有效地反映出國土利用的變化,收集的數(shù)據(jù)主要是作為土地使用變更的證據(jù)。土地變更的主要調(diào)查對象是新增的建筑用地和復(fù)墾耕地等,從而能夠更好地開展土地管理工作,通過衛(wèi)星遙感技術(shù)實現(xiàn)全面監(jiān)管,擴(kuò)大土地利用的深度和廣度,提升數(shù)據(jù)資源的利用率,為國家對土地進(jìn)行宏觀調(diào)控提供保障[2]。

    2.2衛(wèi)星遙感影像應(yīng)用于礦產(chǎn)監(jiān)測

    國土資源管理部門經(jīng)常采取衛(wèi)片執(zhí)法檢查方式來監(jiān)測礦產(chǎn)資源,將衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用于國土調(diào)查工作,主要是為了監(jiān)測土地使用情況和礦產(chǎn)開采情況。各省應(yīng)用這項技術(shù)以后,就可以及時發(fā)現(xiàn)違法開采礦產(chǎn)的情況,因為監(jiān)測圖的圖斑可以顯示出變化情況,然后就可以著手開展礦產(chǎn)資源的核查工作,準(zhǔn)確查出違法用地和違法采礦的行為[3]。同時,利用該技術(shù)還可以監(jiān)測到礦產(chǎn)利用情況和資源開況,政府部門也可以依據(jù)衛(wèi)星遙感提供的數(shù)據(jù)做出決策,尤其是對于礦產(chǎn)資源規(guī)劃的制定,同時它還可以提升礦山環(huán)境的治理效率,有利于保護(hù)礦產(chǎn)資源。

    2.3衛(wèi)星遙感影像應(yīng)用于災(zāi)害預(yù)警

    我國有部分省區(qū)近年來頻發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,也因此受到了經(jīng)濟(jì)方面的重創(chuàng),所以需要提升地質(zhì)災(zāi)害警報系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和及時性。在早期應(yīng)用災(zāi)害預(yù)警的時候,都是在氣象衛(wèi)星和雷達(dá)的基礎(chǔ)上通過WebGIS向大家傳播預(yù)警信息,而衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用可以提升預(yù)警的準(zhǔn)確性,降低地質(zhì)災(zāi)害給人們帶來的不利影響,減輕災(zāi)害地區(qū)的經(jīng)濟(jì)損失,從而提升社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善,基于多元對地觀測衛(wèi)星已經(jīng)成為現(xiàn)實,地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急體系也將成為新的防災(zāi)手段。

    2.4衛(wèi)星遙感影像應(yīng)用于耕地后備資源

    耕地后備資源是國土資源調(diào)查的主要內(nèi)容,擁有充足的耕地資源是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障,所以耕地資源的合理利用受到各國家部門的重視。運用衛(wèi)星遙感技術(shù)調(diào)查耕地后備資源,可以顯著提升工作效率,把衛(wèi)星遙感圖像解譯成有效的信息,讓技術(shù)人員根據(jù)這些信息進(jìn)行逐圖核查,對農(nóng)田位置進(jìn)行合理劃分,健全基礎(chǔ)農(nóng)田的圖冊資料,形成農(nóng)田數(shù)據(jù)庫,同時要規(guī)范保護(hù)責(zé)任卡,對農(nóng)田進(jìn)行信息化管理,從而落實我國的耕地資源保護(hù)政策。

    3.結(jié)語

    衛(wèi)星遙感技術(shù)已經(jīng)成為信息化建設(shè)的重要成分,也是推動信息技術(shù)應(yīng)用的主要力量。隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展,它已經(jīng)成為國土資源調(diào)查工作中的主要手段,衛(wèi)星遙感技術(shù)為國土資源調(diào)查提供了多方面的信息,而且可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化處理,是國土資源管理調(diào)查工作的技術(shù)支撐,它的作用不可或缺,

    參考文獻(xiàn):

    [1] 魯?shù)钋?試論衛(wèi)星遙感技術(shù)在國土資源調(diào)查中的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技旬刊, 2016,32(11):17-18.

    第2篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    關(guān)鍵詞:遙感技術(shù) 水土保持監(jiān)測動態(tài)監(jiān)測 監(jiān)測流程

    中圖分類號: S157 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

    水土保持監(jiān)測是做好水土流失防治工作的重要基礎(chǔ),是國家水土保持建設(shè)宏觀決策的依據(jù)與根本。隨著遙感影像資源的豐富和處理技術(shù)的日益提高,遙感影像覆蓋面廣、周期快、分辨率高和信息量豐富等特點使得遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。

    1 遙感技術(shù)的主要特點

    1.1 遙感技術(shù)的定義

    遙感技術(shù)可以認(rèn)為是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的可見光、電磁波、紅外線結(jié)合目標(biāo)進(jìn)行探測與識別的一類技術(shù)。目前多指從人造衛(wèi)星或飛機(jī)對地面進(jìn)行觀測,同時采用電磁傳播和接收手段來收取目標(biāo)的信息并對其加以分析的一類技術(shù)。

    1.2 遙感技術(shù)的主要特點

    遙感技術(shù)與其他技術(shù)相比,具有其自身的特點,主要優(yōu)點如下:

    (1)遙感技術(shù)可以大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料,呈現(xiàn)宏觀景象。遙感技術(shù)所采用的衛(wèi)星,其在軌高度可達(dá) 910km 左右;即使是航攝飛機(jī),其飛行高度也可以達(dá)到 10km。高度的優(yōu)勢可以使遙感技術(shù)覆蓋面積廣,大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料。例如,一張普通的衛(wèi)星圖像,其覆蓋面積多達(dá)3萬多km2;

    (2)遙感技術(shù)具有獲取信息速度快,周期短的特點。衛(wèi)星在圍繞地球運轉(zhuǎn)時能及時獲取所經(jīng)區(qū)域的各種的最新資料,以更新原有的舊資料,或者根據(jù)新舊資料的對比來進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)測,這是人工實地測量所無法比擬的;

    (3)獲取信息受到很少的限制條件。地球上很多地方的自然條件是極 其惡劣的,人類是難以直接到達(dá)的。而采用遙感技術(shù)則可以避免地面條 件限制,能方便及時地獲取各種寶貴資料;

    (4)獲取信息的手段多,信息量大。根據(jù)不同的任務(wù), 遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物的內(nèi)部信息。

    遙感技術(shù)的主要缺點如下:(1)雖然能得到有關(guān)地球表面的信息,但內(nèi)部的信息獲取困難;(2)大氣的不利影響不能完全根除,這樣關(guān)于反射和放射物理量不可能全部表現(xiàn)出來;(3)天氣條件、衛(wèi)星軌道等外在因素的影響使所希望的圖像未必立即得到。

    2遙感動態(tài)水保監(jiān)測分析

    遙感動態(tài)水保監(jiān)測是利用遙感的多傳感器、多時相的特點,通過不同時相相對同一地區(qū)的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行變化信息的提取。遙感信息的周期性和連續(xù)性為動態(tài)水保監(jiān)測提供了可能。利用實時的遙感圖像對土壤侵蝕強(qiáng)度的年度動態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測;分析土壤侵蝕總量以及年度變化趨勢、植被資源動態(tài)變化趨勢、工程措施治理效益、林草種植措施效益;對水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化地區(qū)提出警示;通過對資料分析與評價,定期水土保持狀況公告。

    2.1.遙感動態(tài)水保監(jiān)測的特點

    一是采用的方法多樣,以目視判讀、計算機(jī)圖像處理以及兩者相結(jié)合的方法進(jìn)行;二是監(jiān)測的空間尺度廣泛,從某典型小流域至整個流域乃至全國范圍;三是監(jiān)測的時間跨度大,從幾年的變化到幾十年的變化。

    2.2.遙感動態(tài)水保監(jiān)測的流程

    遙感影像應(yīng)用在水保監(jiān)測中的目的主要是監(jiān)測水土流失的變化情況,水土保持調(diào)查數(shù)據(jù)的真實程度和準(zhǔn)確性,監(jiān)督水土保持規(guī)劃的執(zhí)行情況和進(jìn)展情況,為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。水土保持監(jiān)測功能主要包括以下6個方面:面蝕監(jiān)視,溝蝕監(jiān)視,水文要素監(jiān)視,其他監(jiān)視,水土流失成因分析,水土流失危害預(yù)測。

    (1)數(shù)據(jù)資料的獲取綜合分析影響水土保持的因素,包括土地分類、土壤侵蝕類型、侵蝕強(qiáng)度、地貌類型、母巖類型、植被蓋度、坡度屬性等,結(jié)合遙感技術(shù)的應(yīng)用特點,著重從三個方面收集數(shù)據(jù)資料:①遙感影像資料(TM、SPOT);②1:5萬地形圖、土地利用分類圖、行政區(qū)劃圖、土壤侵蝕圖等;③基于文字和數(shù)據(jù)表格的監(jiān)測區(qū)詳查資料。

    (2)監(jiān)測工作流程遙感動態(tài)水保監(jiān)測技術(shù)主要是對不同時相的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行組合、融合以提取出土地利用的變化信息,并結(jié)合實地調(diào)查與變更詳查數(shù)據(jù)對監(jiān)測變化信息進(jìn)行核查,采用重點地區(qū)逐個圖斑對照,一般地區(qū)統(tǒng)計比較的檢查方法,對信息提取結(jié)果反復(fù)核查修改,直至滿足精度要求。最后,生成各種格式的水土流失專題報表,通過各種統(tǒng)計分析預(yù)測未來水土流失變化,提取水土流失專題信息生成各種統(tǒng)計圖表。包括以下3個方面:一是專題報表生成,二是統(tǒng)計分析,三是統(tǒng)計圖表生成。

    動態(tài)監(jiān)測流程如圖所示。

    圖土壤侵蝕信息提取流程圖

    2.3.水保監(jiān)測精度評定

    監(jiān)測精度是水保監(jiān)測的重要技術(shù)指標(biāo)之一,監(jiān)測方法和信息源是影響精度監(jiān)測的主要因素。依據(jù)最新的土地利用現(xiàn)狀圖及使用GPS接收機(jī)進(jìn)行野外實測,對于小范圍的試驗區(qū),針對5個像元以上的變化信息圖斑逐個檢查,進(jìn)行精確定位;對于大范圍的監(jiān)控區(qū)進(jìn)行抽樣核查,最后統(tǒng)計動態(tài)變化圖斑的屬性、面積及精度比較等數(shù)據(jù)。

    3 遙感技術(shù)應(yīng)用于水土流失監(jiān)測

    水土流失的發(fā)生與發(fā)展不是一個靜態(tài)的過程,而是一個時空變化的動態(tài)過程,它的監(jiān)測與評估需要根據(jù)不同的目的而采用不同的尺度。不同的衛(wèi)星遙感影像其特點也有所區(qū)別,如氣象衛(wèi)星影像具有監(jiān)測范圍大、時間分辨率高和數(shù)據(jù)處理費用低廉等優(yōu)點,而其缺點是時間分辨率低,像元所反映的信息具有較大的地域混合。因此,氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)適用于大范圍,植被蓋度、地表、坡度等組成物質(zhì)比較均一的地方;資源衛(wèi)星具有多時相特段、性多波,高空間分辨率等優(yōu)點,有效地獲取精確的地表信息,為水土流失信息的提取以及模型的分析提供數(shù)據(jù)保障。但它也具有對一個地區(qū)重復(fù)觀測周期長,在關(guān)鍵時期有可能得不到所需的資料等缺點。為了滿足水土流失監(jiān)測在空間分辨率、時間分辨率等方面的要求,通常需要將不同來源的信息進(jìn)行組合來提高了水土流失監(jiān)測的數(shù)據(jù)源精度。

    第3篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    關(guān)鍵詞:多源;遙感影像;融合;土地利用

    中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)34-8328-02

    近年來,遙感技術(shù)成幾何增長發(fā)展,光學(xué)、熱紅外等各類衛(wèi)星傳感器在對地觀測方面得到了廣泛的應(yīng)用,同一地區(qū)獲取的多光譜、多時相、多分辨率衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)越來越多,我們將這一類的數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為多源衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)。多源衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)相對于單一的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)來說提供了互補(bǔ)、冗余和合作等特性。

    利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行土地利用動態(tài)監(jiān)測已經(jīng)應(yīng)用的越來越廣泛,其研究主要包括:土地利用動態(tài)變化監(jiān)測,解決土地利用變化率、變化的地點及其變化空間的范圍,還有環(huán)境等對土地利用變化的影響等。常規(guī)的技術(shù)方法有:采用空間分辨率和時間分辨率不同的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),獲取土地利用變化的時間序列和空間范圍等數(shù)據(jù),與此同時借以非遙感數(shù)據(jù)的輔助,比如地面調(diào)查數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析。

    20世紀(jì)末,多源遙感影像融合的應(yīng)用發(fā)展,對進(jìn)一步測量土地利用的動態(tài)變化已成為全球遙感界主要研究課題之一。單一傳感器的遙感資料由于各種條件的限制,已經(jīng)難以滿足對區(qū)域土地利用動態(tài)變化監(jiān)測的需求,利用影像融合技術(shù)將來自不同傳感器的影像信息融合后產(chǎn)生新的影像已成為一種趨勢。

    1 多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)

    1.1航空遙感

    先進(jìn)的航拍遙感技術(shù)主要利用無人機(jī)。無人駕駛飛機(jī) (Unmanned aerial vehicle),是一種可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù),并能重復(fù)使用的無人駕駛航空器。自控的微型無人駕駛飛機(jī)攜帶專業(yè)的數(shù)碼相機(jī),能夠構(gòu)建成區(qū)別于傳統(tǒng)航空遙感的“微型航空遙感系統(tǒng)”,與傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感相比具有更高的機(jī)動靈活性,并可在云層下飛行,有效的避免了云的影響,增強(qiáng)了遙感影像的時效性,不受重訪周期的限制,同期能夠獲取高空間分辨率的遙感影像;無人機(jī)的這有優(yōu)點越來越受到研究者的青睞,應(yīng)用方面也具有廣闊的前景。

    徐麗華等人以寧波象山縣泗洲頭鎮(zhèn)東聯(lián)村為例,通過無人機(jī)進(jìn)行遙感航拍,結(jié)合研究區(qū)及周邊地區(qū)的地形圖,利用遙感專題信息提取技術(shù)對東聯(lián)村進(jìn)行用地類型現(xiàn)狀提取;并通過實地調(diào)查研究,進(jìn)行其新農(nóng)村的規(guī)劃,從而論證無人機(jī)航拍技術(shù)在新農(nóng)村規(guī)劃方面應(yīng)用的可行性和實效性。

    1.2 Landsat系列衛(wèi)星

    利用陸地衛(wèi)星Landsat所得到的TM等遙感圖像進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀調(diào)查編制土地利用現(xiàn)狀遙感解譯圖結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行土地利用動態(tài)監(jiān)測是以地圖的形式全面地系統(tǒng)地反映土地利用狀況及其分布規(guī)律的一種有效工具。

    TM影像總共有七個波段, 這七個波段的信息考慮了不同地物的光譜特征及大氣影響,所以這些波段的選擇過程和結(jié)果本身就是對影像的一種優(yōu)化。在現(xiàn)實應(yīng)用中,應(yīng)該根據(jù)具體的研究對象特征確定分類的波段和分類的數(shù)目。以往的研究表明, 除了第6波段外,其它波段反映的地表光譜信息量最豐富。所以以多時相的TM數(shù)據(jù)為主要信息源并結(jié)合其他資料開展城市土地利用變化遙感監(jiān)測研究具有一定的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。

    1.3 SPOT系列衛(wèi)星

    SPOT-5衛(wèi)星于2002年5月發(fā)射升空。與前幾顆衛(wèi)星相比, SPOT-5在性能上做了巨大的改進(jìn), 能夠為研究者提供了更為豐富、可靠、動態(tài)的地表信息資源。SPOT-5衛(wèi)星遙感影像的空間分辨率最高為2. 5m,其傳感器能夠完成前后模式實時獲取立體影像;它在運營性能、數(shù)據(jù)的存儲和傳輸?shù)确矫嬉捕加辛孙@著的提高。

    經(jīng)處理后的SPOT衛(wèi)星遙感影像能滿足土地利用動態(tài)變化監(jiān)測的需求。利用SPOT衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)的幾何校正、影像增強(qiáng)和預(yù)分類等處理,結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)和實地的抽樣調(diào)查,可以在綜合分析實地調(diào)查資料的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確的獲取研究區(qū)內(nèi)的衛(wèi)星遙感影像解譯標(biāo)志。然后根據(jù)對衛(wèi)星遙感影像的計算機(jī)自動解譯,能確定土地利用的類型。利用遙感影像資料結(jié)合GIS技術(shù)進(jìn)行土地利用調(diào)查,可以建立一套完善的數(shù)字化地理信息基礎(chǔ)資料,為合理利用土地資源,土地利用規(guī)劃修編等政府決策提供可靠的依據(jù)。

    1.4 雷達(dá)遙感

    成像雷達(dá)遙感全天候全天時工作和穿透一些地物的特點是其它光學(xué)成像遙感所無法相比的。目前,雷達(dá)遙感在很多領(lǐng)域得到極其廣泛的應(yīng)用。

    黃明祥等針對熱點雷達(dá)數(shù)據(jù)ERS-2,以地處云量較多的杭州灣海涂圍墾區(qū)為研究樣區(qū),經(jīng)過幾何校正,影像的配準(zhǔn),假彩色合成等影像預(yù)處理過程,對實驗區(qū)進(jìn)行分區(qū)后,針對不同子區(qū)的農(nóng)業(yè)土地利用類型,分別采用非監(jiān)督分類和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類進(jìn)行農(nóng)業(yè)土地利用分類。研究結(jié)果表明SAR遙感數(shù)據(jù)可以替代多光譜遙感數(shù)據(jù)實現(xiàn)土地利用調(diào)查。

    當(dāng)然SAR遙感監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用主要針對的是那些難以獲得衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的地區(qū)。經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計,在農(nóng)作物生長季,我國北方多光譜遙感數(shù)據(jù)的有效利用率僅為3%-5%,而在南方這個比率則更低僅僅只有1%-3%,但是當(dāng)SAR 以其全天時,全天候的成像并對某些地物的穿透探測時,SAR在對地觀測領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢,其獲取數(shù)據(jù)有效率高達(dá)100%,因此可以說SAR是對時效要求高的農(nóng)業(yè),林業(yè)等資源調(diào)查監(jiān)測應(yīng)用的最佳選擇。

    2 多源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的融合

    2.1多源遙感影像融合的類型

    2.1.1 同一傳感器不同分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)的融合

    徐志紅,盛樂山等選擇法國SPOT-5的 2.5米全色衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和10米的多光譜衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),通過采用影像融合的方法,利用影像的紋理和光譜響應(yīng)等特征,結(jié)合土地利用現(xiàn)狀矢量圖庫完成土地利用現(xiàn)狀的調(diào)查。

    2.1.2 不同傳感器的遙感影像數(shù)據(jù)的融合

    許兆軍,胡娟等采用2002年和2003年SPOT 及ETM+數(shù)據(jù)在專業(yè)遙感軟件的輔助下利用多源遙感數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行土地利用變化信息提取并對變化信息進(jìn)行野外調(diào)查核實 節(jié)省了外業(yè)查找變化地塊時間提高工作效率保證調(diào)查結(jié)果的可靠性 為今后開展土地變更調(diào)查提供了一種新的方法。

    2.2多源遙感影像融合的過程

    多源遙感影像融合的過程一般分為2個過程:數(shù)據(jù)預(yù)處理和影像融合,流程可用圖1來表示。

    3 遙感影像分類

    3.1目視解譯法

    目視解譯是信息社會中地學(xué)研究和遙感應(yīng)用的一項基本技能。遙感技術(shù)可以實時的、準(zhǔn)確的獲取資源與環(huán)境信息,如重大自然災(zāi)害信息等,可以全方位、全天候地監(jiān)測全球資源與環(huán)境的動態(tài)變化,為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供定性、定量與定位的信息服務(wù)。

    目視解譯是遙感圖像解譯的一種,又稱目視判讀,或目視判譯,是遙感成像的逆過程。它指專業(yè)人員通過直接觀察或借助輔助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標(biāo)地物信息的過程。

    3.2.計算機(jī)自動分類法

    非監(jiān)督分類與監(jiān)督分類:

    非監(jiān)督分類完全按照像元的光譜特性進(jìn)行統(tǒng)計分類,常常用于對分類區(qū)沒有什么了解的情況。使用該方法時。原始圖像的所有波段都參于分類運算,分類結(jié)果往往是各類像元數(shù)大體等比例。由于人為干預(yù)較少,非監(jiān)督分類過程的自動化程度較高。非監(jiān)督分類一般要經(jīng)過以下幾個步驟:初始分類、專題判別、分類合并、色彩確定、分類后處理、色彩重定義、柵格矢量轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計分析。

    監(jiān)督分類比非監(jiān)督分類更多地要求用戶來控制,常用于對研究區(qū)域比較了解的情況。在監(jiān)督分類過程中,首先選擇可以識別或者借助其它信息可以斷定其類型的像元建立模板,然后基于該模板使計算機(jī)系統(tǒng)自動識別具有相同特性的像元。對分類結(jié)果進(jìn)行評價后再對模板進(jìn)行修改,多次反復(fù)后建立一個比較準(zhǔn)確的模板,并在此基礎(chǔ)上最終進(jìn)行分類。監(jiān)督分類一般要經(jīng)過以下幾個步驟:建立模板(訓(xùn)練樣本)、評價模板、確定初步分類圖、檢驗分類結(jié)果、分類后處理、分類特征統(tǒng)計、柵格矢量轉(zhuǎn)換。

    監(jiān)督分類比非監(jiān)督分類具有一定的優(yōu)勢,但是其產(chǎn)生的分類結(jié)果往往也會有較多的錯分、漏分情況發(fā)生,從而導(dǎo)致了分類精度降低。

    為了提高分類精度,不斷有新的分類方法出現(xiàn),有些方法因為程序復(fù)雜而未得到推廣應(yīng)用。因此,在當(dāng)前的遙感技術(shù)發(fā)展的水平條件下,應(yīng)該綜合利用現(xiàn)有的多源遙感數(shù)據(jù),并結(jié)合GIS技術(shù),盡可能的提高遙感數(shù)據(jù)分類精度。在獲取了土地利用變化的信息后,在通過統(tǒng)計分析或者轉(zhuǎn)移矩陣分析等,才能理解和認(rèn)識土地利用的格局特征和演變規(guī)律。

    4 討論

    多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的融合選擇最優(yōu)融合方法時主要是針對不同的區(qū)域或自身圖像的特點來決定的。融合的關(guān)鍵是融合前兩幅影像的精確配準(zhǔn)以及融合方法的選擇。

    多源衛(wèi)星遙感影像融合技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)為 :

    1)可增加圖像的信息利用率。

    2)可提高經(jīng)融合的信息的可信度和精度。

    3)可增強(qiáng)對目標(biāo)物的檢測與識別能力

    4)可降低投資

    多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的融合尚待解決的問題是:

    多光譜與多傳感器、多空間下遙感影像的融合的理論框架、模型及其算法的研究,影像的性能評價標(biāo)準(zhǔn)的確定,融合理論的精度的提高,實際應(yīng)用受不同時相影響以及計算機(jī)自動分類等問題,是今后衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)融合需要努力研究的方向。

    參考文獻(xiàn):

    [1] 張艷忠,張福祥. TM數(shù)據(jù)在桔果經(jīng)濟(jì)林區(qū)土地利用分類和專題信息提取中的應(yīng)用[J].武漢大學(xué),1992(7):24-29.

    [2] 候英雨,何延波.利用TM數(shù)據(jù)監(jiān)測巖溶山區(qū)城市土地利用變化[J].中國氣象科學(xué)研究院,2001,3(17):22-25.

    [3] 武文波,王廣軍,王忠義. TM影像在土地利用現(xiàn)狀調(diào)查中的應(yīng)用[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué),2002,2(21):157-159.

    [4] 曹雪,柯長青.基于TM影像的南京市土地利用遙感動態(tài)監(jiān)測[J].南京大學(xué),2006,11(31):958-961.

    [5] 劉琳.ETM+(TM)數(shù)據(jù)在土地利用動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2007,4(31):77-80.

    [6] 徐志紅,盛樂山.利用遙感影像進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查的研究[D].武漢:武漢大學(xué).

    [7] 亓興蘭,胡宗慶,劉健.SPOT-5全色與多光譜遙感影像融合方法比較[J].北華大學(xué)學(xué)報,2011,2(12):214-218.

    [8] 鄒敏,吳泉源,曲偉.SPOT - 5遙感影像自身融合方法的比較研究[J].山東師范大學(xué)學(xué)報,2007,1(22):95-98.

    第4篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù);水質(zhì)監(jiān)測;污染水體;光譜

    1水體遙感監(jiān)測的基本理論

    水質(zhì)參數(shù)的遙感監(jiān)測過程。首先,根據(jù)水質(zhì)參數(shù)選擇遙感數(shù)據(jù),并獲得同期內(nèi)的地面監(jiān)測的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。現(xiàn)今廣泛使用的遙感圖象波段較寬,所反映的往往是綜合信息,加之太陽光、大氣等因素的影響,遙感信息表現(xiàn)的不甚明顯,要對遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列校正和轉(zhuǎn)換將原始數(shù)字圖像格式轉(zhuǎn)換為輻射值或反射率值。然后根據(jù)經(jīng)驗選擇不同波段或波段組合的數(shù)據(jù)與同步觀測的地面數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,再經(jīng)檢驗得到最后滿意的模型方程。

    2水質(zhì)遙感監(jiān)測常用的遙感數(shù)據(jù)

    2.1多光譜遙感數(shù)據(jù)。在水質(zhì)遙感監(jiān)測中常用的多光譜遙感數(shù)據(jù),包括美國Landsat衛(wèi)星的MSS、TM、ETM+數(shù)據(jù),法國SPOT衛(wèi)星的HRV數(shù)據(jù),氣象衛(wèi)星NOAA的AVHRR數(shù)據(jù),印度遙感IRS系統(tǒng)的LISS數(shù)據(jù),日本JERS衛(wèi)星的OPS(光學(xué)傳感器)接收的多光譜圖像數(shù)據(jù),中巴地球資源1號衛(wèi)星(CBERS--1)CCD相機(jī)數(shù)據(jù)等。

    Landsat數(shù)據(jù)是目前應(yīng)用較廣的數(shù)據(jù)。1972年Landsat1發(fā)射后,MSS數(shù)據(jù)便開始被用于水質(zhì)研究中。如解亞龍等用MSS數(shù)據(jù)對滇池懸浮物污染豐度進(jìn)行了研究,明確了遙感數(shù)據(jù)與懸浮物濃度的關(guān)系;張海林等用MSS和TM數(shù)據(jù)建立了內(nèi)陸水體的水質(zhì)模型;Anne等人用TM和ETM+數(shù)據(jù)對芬蘭的海岸水體進(jìn)行了研究。

    2.2高光譜遙感數(shù)據(jù)

    2.2.1成像光譜儀數(shù)據(jù)。成像光譜儀也稱高光譜成像儀,實質(zhì)上是將二維圖像和地物光譜測量結(jié)合起來的圖譜合一的遙感技術(shù),其光譜分辨率高達(dá)納米數(shù)量級。國內(nèi)外的學(xué)者主要利用的有:美國的AVIRIS數(shù)據(jù)、加拿大的CASI數(shù)據(jù)、芬蘭的AISA數(shù)據(jù)、中國的PHI數(shù)據(jù)以及OMIS數(shù)據(jù)、SEAWIFS數(shù)據(jù)等進(jìn)行了水體水質(zhì)遙感研究,對一些水質(zhì)參數(shù),如葉綠素濃度、懸浮物濃度、溶解性有機(jī)物作了估測。

    2.2.2非成像光譜儀數(shù)據(jù)。非成像光譜儀主要指各種野外工作時用的地面光譜測量儀,地物的光譜反射率不以影像的形式記錄,而以圖形等非影像形式記錄。常見的有ASD野外光譜儀、便攜式超光譜儀等。如對我國太湖進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測時,水面光譜測量就用了GRE-1500便攜式超光譜儀,光譜的響應(yīng)范圍0.30~1.1um,共512個測量通道,主要將其中0.35~0.90um的316個通道的數(shù)據(jù)用于水質(zhì)光譜分析。并且非成像光譜儀與星載高光譜數(shù)據(jù)的結(jié)合,可望研究出具有一定適用性的水質(zhì)參數(shù)反演模型。

    2.3新型衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。新的衛(wèi)星陸續(xù)升空為水質(zhì)遙感監(jiān)測提供了更高空間、時間和光譜分辨率的遙感數(shù)據(jù)。如美國的Landsat ETM+、EO--1ALI、MODIS,歐空局的Envlsat MERIS等多光譜數(shù)據(jù)和美國的EO-1Hyperion高光譜數(shù)據(jù)。Koponen用AISA數(shù)據(jù)模擬MERIS數(shù)據(jù)對芬蘭南部的湖泊水質(zhì)進(jìn)行分類,結(jié)果表明分類精度和利用AISA數(shù)據(jù)幾乎相同;Hanna等利用AISA數(shù)據(jù)模擬MODIS和MERIS數(shù)據(jù)來研究這兩種數(shù)據(jù)在水質(zhì)監(jiān)測中的可用性時發(fā)現(xiàn);MERIS以705nm為中心的波段9很適合用來估算葉綠素a的濃度,但是利用模擬的MODIS數(shù)據(jù)得到的算法精度并不高。Sabine等把CASI數(shù)據(jù)和HyMap數(shù)據(jù)結(jié)合,對德國梅克萊堡州湖區(qū)水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測,為營養(yǎng)參數(shù)和葉綠素濃度的定量化建立了算法。

    3水質(zhì)遙感存在的問題與發(fā)展趨勢

    3.1存在的問題:①多數(shù)限定于定性研究,或進(jìn)行已有的航空和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分析,卻很少進(jìn)行定量分析。②監(jiān)測精度不高,各種算法以經(jīng)驗、半經(jīng)驗方法為主。③算法具有局部性、地方性和季節(jié)性,適用性、可移植性差。④監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)少,主要集中在懸浮沉積物、葉綠素和透明度、渾濁度等參數(shù)。⑤遙感水質(zhì)監(jiān)測的波段范圍小,多集中于可見光和近紅外波段范圍,而且光譜分辨率大小不等,尤其是缺乏微波波段表面水質(zhì)的研究。

    3.2發(fā)展趨勢

    3.2.1建立遙感監(jiān)測技術(shù)體系。研究利用新型遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行水質(zhì)定量監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)與方法,形成一個標(biāo)準(zhǔn)化的水安全定量遙感監(jiān)測技術(shù)體系,針對不同類型的內(nèi)陸水體,建立多種水質(zhì)參數(shù)反演算法,實現(xiàn)實驗遙感和定量遙感的跨躍,從中獲得原始創(chuàng)新性的成果。

    3.2.2加強(qiáng)水質(zhì)遙感基礎(chǔ)研究。加深對遙感機(jī)理的認(rèn)識,特別是水質(zhì)對表層水體的光學(xué)和熱量特征的影響機(jī)理上,以進(jìn)一步發(fā)展基于物理的模型,把水質(zhì)參數(shù)更好的和遙感器獲得的光學(xué)測量值聯(lián)系起來;加深目視解譯和數(shù)字圖象處理的研究,提高遙感影象的解譯精度;增強(qiáng)高光譜遙感的研究,完善航空成像光譜儀數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

    3.2.3開展微波波段對水質(zhì)的遙感監(jiān)測。常規(guī)水質(zhì)遙感監(jiān)測波段范圍多數(shù)選擇在可見光或近紅外,尤其是缺乏微波波段表面水質(zhì)的研究情況。將微波波段與可見光或近紅外復(fù)合可提高對表面水質(zhì)參數(shù)的反演能力。

    3.2.4拓寬遙感水質(zhì)監(jiān)測項。現(xiàn)階段水質(zhì)遙感局限于某些特定的水質(zhì)參數(shù),葉綠素、懸浮物及與之相關(guān)的水體透明度、渾濁度等參數(shù),對可溶性有機(jī)物、COD等參數(shù)光譜特征和定量遙感監(jiān)測研究較少,拓寬遙感監(jiān)測項是今后的發(fā)展趨勢之一。應(yīng)加強(qiáng)其他水質(zhì)參數(shù)的光譜特征研究,以擴(kuò)大水質(zhì)參數(shù)的定量監(jiān)測種類,進(jìn)一步建立不同水質(zhì)參數(shù)的光譜特征數(shù)據(jù)庫。

    3.2.5綜合利用“3S”技術(shù)。利用遙感技術(shù)視域廣,信息更新快的特點,實時、快速地提取大面積流域及其周邊地區(qū)的水環(huán)境信息及各種變化參數(shù);GPS為所獲取的空間目標(biāo)及屬性信息提供實時、快速的空間定位,實現(xiàn)空間與地面實測數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系;GIS完成龐大的水資源環(huán)境信息存儲、管理和分析。將“3S”技術(shù)在水質(zhì)遙感監(jiān)測中綜合應(yīng)用,建立水質(zhì)遙感監(jiān)測和評價系統(tǒng),實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量信息的準(zhǔn)確、動態(tài)快速,推動國家水安全預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。

    參考文獻(xiàn):

    [1]劉紅;張清海;林紹霞;趙璐h;林昌虎.遙感技術(shù)在水環(huán)境和大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究進(jìn)展 [J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,(1).

    第5篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    作為地球科學(xué)及應(yīng)用的一種觀測手段,遙感總是帶給人們一些困惑:它能應(yīng)用在哪些方面?能為我們做些什么?它又是如何監(jiān)測的?實際上,遙感在我們生活中無處不在。只是它好像總是披著隱身衣,而我們渾然未覺罷了。本期共享科學(xué)就揭開遙感應(yīng)用的這層隱身衣,接著為讀者講述遙感的應(yīng)用。

    災(zāi)害遙感

    災(zāi)情數(shù)據(jù)即時通

    前不久,強(qiáng)臺風(fēng)“海葵”來襲,造成許多地區(qū)出現(xiàn)農(nóng)田被毀,農(nóng)業(yè)大棚倒塌,農(nóng)作物在強(qiáng)風(fēng)暴雨的摧殘下出現(xiàn)死亡的狀況。這時,通過災(zāi)害遙感,可以準(zhǔn)確的劃分出受臺風(fēng)影響區(qū)域,通過氣象預(yù)警有效信息,人們便可由此對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行防護(hù)措施,降低損失。

    郭子祺說:“經(jīng)過二十多年的努力,我國已建立了重大自然災(zāi)害遙感監(jiān)測評估運行系統(tǒng),形成了對臺風(fēng)、暴雨、洪澇、旱災(zāi)等災(zāi)害的監(jiān)測能力,特別是快速圖像處理和評估系統(tǒng)的建立,具有對突發(fā)性災(zāi)害的快速應(yīng)急反應(yīng)能力,使該系統(tǒng)能在幾小時內(nèi)獲得災(zāi)情數(shù)據(jù),一天內(nèi)做出災(zāi)情的快速評估,一周內(nèi)完成詳實的評估。”

    在1987年大興安嶺發(fā)生特大森林火災(zāi)時,中國科學(xué)院衛(wèi)星地面站提供的火情現(xiàn)勢衛(wèi)星影像圖對現(xiàn)場指揮、調(diào)度撲救起到了決定性作用;1998年長江、嫩江流域發(fā)生特大洪災(zāi)時,航空、航天平臺的遙感實時監(jiān)測,為指揮抗洪救災(zāi)、恢復(fù)生產(chǎn)發(fā)揮了巨大作用。此外,郭子祺還介紹,在“5·12”汶川特大地震發(fā)生后,全力啟用了航空、航天遙感設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員飛赴前線,第一時間獲取災(zāi)情信息,哪片房屋倒塌了,哪里河道堵塞了,都一目了然。遙感為抗震救災(zāi)監(jiān)測獲取、處理和分析數(shù)據(jù),為抗震救災(zāi)的行動部署提供了基礎(chǔ)依據(jù)和重要背景信息。

    農(nóng)業(yè)遙感

    農(nóng)業(yè)統(tǒng)計換新天

    “我們要保證國家的糧食足以滿足人民的日常需求,如果出現(xiàn)減產(chǎn)的話我們便需要作出相應(yīng)的政策調(diào)整。”中科院遙感所研究員陳良富說。上世紀(jì)70年代,美國開始就利用陸地衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星等數(shù)據(jù),預(yù)測全球的小麥產(chǎn)量。相比遙感估產(chǎn)宏觀、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點,傳統(tǒng)的作物估產(chǎn)采用人工區(qū)域調(diào)查方法,應(yīng)用起來計算繁雜、速度慢、工作量大并且成本高。

    那么,遙感估產(chǎn)究竟是如何操作的呢?“農(nóng)作物遙感估產(chǎn)包括對農(nóng)作物生長過程的動態(tài)監(jiān)測、種植面積測算、單位面積產(chǎn)量估測和總產(chǎn)量估測。”記者在采訪中得知,根據(jù)生物學(xué)原理,在收集分析各種農(nóng)作物不同生育期不同光譜特征的基礎(chǔ)上,通過平臺上的傳感器記錄的地表信息,辨別作物類型,監(jiān)測作物長勢,在作物收獲前,預(yù)測作物的產(chǎn)量的一系列方法。

    先有“產(chǎn)”才能有“估”。對于整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈來說,遙感的作用可以說是貫穿始終。從最開始的農(nóng)業(yè)資源調(diào)查到土地利用現(xiàn)狀分析,再到農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測,這些都要依賴于遙感技術(shù)應(yīng)用。

    有一份數(shù)據(jù)引起了筆者注意“我國每年由于病蟲害造成的損失大約在10%-15%之間”如此龐大的一個數(shù)字!遙感技術(shù)能否幫助我們及早發(fā)現(xiàn)病蟲害,以最快的速度采取防治措施呢?郭子祺說:“遙感技術(shù)檢測農(nóng)業(yè)病蟲害,主要依據(jù)基于植物受到病蟲侵?jǐn)_時生理變化所引起的綠葉中細(xì)胞活性、含水量等的變化,表現(xiàn)為農(nóng)作物在反射光譜特性上的差異。這樣,農(nóng)作物在遭受病蟲危害早期就可以通過遙感技術(shù)探測到這一光譜差異,從而解決了農(nóng)作物病蟲害早期發(fā)現(xiàn)和早期防治的問題,這一技術(shù)方法也已經(jīng)應(yīng)用在森林病蟲害監(jiān)測和防治方面。”

    大氣遙感

    定量監(jiān)測氣溶膠

    近些年,大氣臭氧減少、煙霧彌漫難以消散,這樣的問題成為社會普遍關(guān)注的焦點。但有一個詞“氣溶膠”常常和這些大氣問題相伴提起,或許從它的身上我們可以找到問題的關(guān)鍵。

    “秸稈焚燒的煙塵、人為活動的揚(yáng)塵和植物花粉顆粒物,就是氣溶膠的具體實例。汽車尾氣和各種鍋爐的化石原料燃燒排放氣體可以轉(zhuǎn)化為微小細(xì)粒子。”陳良富說,“它不僅對人體造成危害,而且氣溶膠作為云凝結(jié)核,使地氣系統(tǒng)的能量平衡失衡,從而影響區(qū)域和全球氣候,大量的細(xì)粒子氣溶膠還會形成嚴(yán)重的灰霾天氣。”

    面對氣溶膠我們真就束手無策嗎?當(dāng)然不會!“在眾多類型的監(jiān)測技術(shù)中,衛(wèi)星遙感可以提供廣闊背景上的氣溶膠區(qū)域分布信息,是唯一實現(xiàn)全球氣溶膠監(jiān)測的手段。”陳良富介紹,定量研究氣溶膠在全球范圍內(nèi)的時空變化特征與演變規(guī)律上有其他站點監(jiān)測無法比擬的優(yōu)勢,輔以米散射原理的地基激光雷達(dá)提供的氣溶膠垂直分布信息,可以獲得區(qū)域分布的近地面PM2.5質(zhì)量濃度的監(jiān)測,實現(xiàn)城市群、郊區(qū)和廣大農(nóng)村區(qū)域的空氣質(zhì)量監(jiān)測。

    說到大氣遙感,還有一點不得不提灰霾。比如北京以及華北地區(qū)的天空常常披著灰色的面紗,給人們生活出行造成很大的困擾,“這正是灰霾在作祟,”陳良富研究員說,“美國的網(wǎng)站總用衛(wèi)星圖像來說中國的污染太嚴(yán)重,對此科學(xué)家們解釋說是由于天氣穩(wěn)定利于污染物排放的積累所致。其實這里存在一個誤解。”

    陳良富解釋,用了五種方式的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)對灰霾天進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)人為排放積累不至于引起如此面積大、強(qiáng)度高的污染。那空氣污染的原因究竟是什么呢?通過遙感探測發(fā)現(xiàn),每年10月到次年的3月期間,每23天在2公里以上的高空就有一股從西風(fēng)帶吹來的浮塵,當(dāng)它抵達(dá)華北平原上空后,由于地勢降低,風(fēng)速下降以后浮塵便會往下與污染物相混合,遭遇水汽后細(xì)粒子個體便迅速增大就造成大范圍高強(qiáng)度的污染現(xiàn)象。如果遇上南邊氣流比較強(qiáng)會形成華北地區(qū)持續(xù)多天的重污染天氣。若僅通過地面觀測的話恐怕難以得知這一現(xiàn)象的起因,在這些需要大尺度的觀測工作上,遙感無疑起到了不可替代的作用。

    水資源遙感

    讓水質(zhì)監(jiān)測與評估更真實

    水是萬物生長之本,湖泊更是自然的神作,但近些年,隨著我國工業(yè)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,江河湖泊面臨水質(zhì)污染的嚴(yán)峻問題。

    能否利用遙感技術(shù)來進(jìn)行江河湖泊水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測呢?郭子祺說:“水體及其污染物質(zhì)的光譜特性是利用遙感信息進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測與評估的依據(jù)。國內(nèi)外許多學(xué)者利用遙感的方法估算水體污染的參數(shù),以監(jiān)測水質(zhì)變化情況。” 此外,郭子祺介紹,利用遙感技術(shù)進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測與水體富營養(yǎng)評價,存在很大的優(yōu)勢:信息獲取快速、省時省力等特點,不僅能夠較好的反映出研究水質(zhì)的空間分布特征,而且更有利于大面積水域的快速監(jiān)測。遙感技術(shù)無疑給湖泊環(huán)境變化研究帶來了福音。

    “在整個水資源管理方面,遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,正發(fā)揮著越來越重要的作用。”郭子祺告訴記者,“水質(zhì)的好壞有一個劃分指標(biāo),目前利用遙感技術(shù)獲得的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行水質(zhì)參數(shù)反演精度還不高,還達(dá)不到環(huán)保部門的要求。如何使這一技術(shù)有效應(yīng)用呢?目前的做法是在測量區(qū)域布置一些水質(zhì)傳感器,通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可24小時連續(xù)測量水質(zhì)的多種參數(shù),用于提高水質(zhì)遙感反演精度,使其接近或達(dá)到相關(guān)行業(yè)要求。”

    延伸閱讀

    衛(wèi)星遙感測出精準(zhǔn)數(shù)據(jù):京杭大運河全長1710千米

    京杭大運河到底有多長?中國科學(xué)院遙感應(yīng)用所劉少創(chuàng)課題組利用衛(wèi)星遙感技術(shù),重新量測了這條世界上最古老,也是最長的大運河,得出精確答案:京杭大運河總長度為1710公里。

    京杭大運河與萬里長城并稱為中國古代兩項偉大工程,但在各種文獻(xiàn)資料中,運河的“身長”卻長短不一。劉少創(chuàng)表示,河長、源頭和流域面積都是國家重要的地理信息數(shù)據(jù),我們應(yīng)該利用現(xiàn)有的技術(shù)條件,準(zhǔn)確確定這些數(shù)據(jù)。

    劉少創(chuàng)課題組利用衛(wèi)星遙感技術(shù),再加上大比例尺地形圖,進(jìn)行分析計算,最終確定京杭大運河的精確“身長”。據(jù)介紹,1710公里的總長度,是以北京通州溫榆河和通惠河的交匯處為起點,以杭州的拱宸橋為終點,沿京杭大運河的中心線進(jìn)行量測得到的。

    據(jù)劉少創(chuàng)介紹,課題組主要利用衛(wèi)星遙感技術(shù)確定河流的源頭和長度,但由于很難在同一時間集齊整條河流的所有衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),所以還需要結(jié)合航空影像和大比例尺地形圖,進(jìn)行分析測算。“大比例尺地形圖更接近河流真實的長度,彎彎曲曲的河道也更容易表現(xiàn)出來。”

    由于衛(wèi)星遙感影像無法確定邊界的位置,此次并未分段量測,因此京杭大運河北京段暫無精確長度。

    據(jù)劉少創(chuàng)介紹,從目前的衛(wèi)星影像圖來看,河道的分界點不太清楚,例如北京和天津的河道邊界點,就無法確定具置,再加上地形圖的資料也不全,難以按邊界分段測量。

    “如果要分段測量,必須精確確定每一個分界點的位置,這要涉及很多部門,我們無法得到這些資料。”劉少創(chuàng)說。

    第6篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    關(guān)鍵詞 遙感技術(shù);水文水資源領(lǐng)域;研究

    中圖分類號TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2013)110-0227-02

    現(xiàn)階段我國科技水平不斷的提高,隨著科學(xué)技術(shù)的靈活發(fā)展,遙感技術(shù)也開始在各行各業(yè)落地生根,尤其是在水文水資源領(lǐng)域研究方法的應(yīng)用獲得了大量的關(guān)注。通過遙感技術(shù)的應(yīng)用可得到科學(xué)準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù),有助于提高工作人員的工作質(zhì)量與效率,減少成本,對研究水文水資源領(lǐng)域工作起到了重要作用。

    1 遙感技術(shù)的概念

    我國遙感技術(shù)的應(yīng)用已有幾十年的歷史,遙感技術(shù)作為一種功能性強(qiáng)、復(fù)合型的探測技術(shù),其主要的原理就是根據(jù)物體所呈現(xiàn)出的電磁波反射、輻射等特點,通過遙感感測將物體特點記錄與收集,最后將電磁波信息處理為影像,為探測其它物體提供科學(xué)可靠的依據(jù)。遙感技術(shù)是從電磁波理論知識出發(fā),在人們的日常生活中得到大量的運用,例如氣象觀察、資源局勢探查等方面,由于遙感技術(shù)傳播速度快并且能夠保證信息的科學(xué)與完整,也可運用于地圖測繪,且其應(yīng)用范圍拓展到航空、軍事等領(lǐng)域。遙感技術(shù)應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域當(dāng)中,有利于節(jié)約人力、物力以及時間,提高了水文勘測工作質(zhì)量與效率,縮短了實施周期,使作業(yè)工序變得簡單。

    2 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

    2.1監(jiān)測降水量

    通過遙感技術(shù)的運用,將衛(wèi)星與雷達(dá)結(jié)合在一起,輸送和傳遞出遙感信息源,可了解到降水量的空間、分布等各項參數(shù),有利于獲得不同地區(qū)降雨量的具體數(shù)據(jù)。雷達(dá)主要是根據(jù)空氣中降水粒子對電磁波產(chǎn)生的影響,從而實現(xiàn)對部分地區(qū)雨量的預(yù)測,特別是對于監(jiān)測雨量較少的地區(qū),除了監(jiān)測其雨量站,還要運用雷達(dá)監(jiān)測,便于得到準(zhǔn)確的降雨量信息,雷達(dá)監(jiān)測屬于微波遙感的重要環(huán)節(jié)。衛(wèi)星則是綜合衛(wèi)星信息與地面測量的情況,對大面積的雨量進(jìn)行預(yù)報,由于雷達(dá)只能監(jiān)測到降水粒子,一旦降水粒子出現(xiàn)密集的情況產(chǎn)生較厚的云層,雷達(dá)監(jiān)測將無法給出正確的降水量數(shù)據(jù),因此在這種情況下,就要通過雷達(dá)與衛(wèi)星共同監(jiān)測出準(zhǔn)確的降水量數(shù)據(jù),衛(wèi)星估算的方法有綜合法以及微波輻射法。現(xiàn)階段運用最多的是航空飛機(jī),通過飛機(jī)進(jìn)入到云層深處開始探測,航空遙感是一種用于氣象觀察的輔助技術(shù),主要監(jiān)測云層以及周圍小粒子的分布情況,然后將收集到的數(shù)據(jù)與資料傳輸?shù)接嬎銠C(jī)系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行處理與分析,從而會自動獲得更多的云層數(shù)據(jù),這些大量而又準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為水文研究工作提供了便利,減少了研究成本與時間。

    2.2監(jiān)測蒸發(fā)量

    蒸發(fā)量包括土壤、水面、植物等這三個方面的蒸發(fā),蒸發(fā)量對水量、能量的平衡起到了關(guān)鍵作用,換句話說也就是蒸發(fā)量的多少將直接決定水量、能量的平衡。而監(jiān)測蒸發(fā)量是通過物理的方式來轉(zhuǎn)化質(zhì)量和能量的關(guān)系,來得到準(zhǔn)確的蒸發(fā)量數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)的運用日趨廣泛,監(jiān)測蒸發(fā)量的方法也越來越多,運用衛(wèi)星來收集數(shù)據(jù)的方法多種多樣,計算方法有統(tǒng)計經(jīng)驗法、能量余項法、全遙感信息模型法。通過模型特點將模型分類,使其發(fā)揮出具體的作用,多層模型是通過將土壤劃分為較多層,一層模型用在對地表、土壤、植被的區(qū)分,二層模型主要是對地表植被、地下土壤、地上熱量這三者間的余熱計算。在通過遙感技術(shù)監(jiān)測蒸發(fā)量與探測地表特征數(shù)據(jù)相結(jié)合的形式下,研究出遙感日蒸散估算模型,這種計算模型的建立,可了解各種地表環(huán)境下的蒸散情況,為監(jiān)測與計算蒸發(fā)量提供了有力的前提。

    2.3監(jiān)測徑流量

    由于徑流量測量比較復(fù)雜,目前只有通過水文模型來獲得遙感信息估算徑流量,遙感技術(shù)是一種綜合性的技術(shù),可用于收集土壤、地表、植被、水體、蒸發(fā)量等數(shù)據(jù),其收集信息具有便捷性、即時性、全面性、完整性等優(yōu)點,遙感技術(shù)與水文模型的共同使用,就可以預(yù)測出徑流量。遙感技術(shù)測量徑流量是通過感測與其相關(guān)的元素,收集大量的數(shù)據(jù)建立水文模型來獲得徑流量的結(jié)果。

    2.4地表和土壤水分的監(jiān)測

    地表對徑流形成、地面能量與物質(zhì)有著重要的影響作用,土壤水分包括地表水、地下水、地表能量這三個重要的參數(shù)。由于地表特征較為復(fù)雜,通過遙感技術(shù)識別與分類地物,對識別水體、提高土地利用率與覆蓋率有著深遠(yuǎn)意義,水文變化最直接的表現(xiàn)為土地利用、土地覆被的變化,遙感技術(shù)在監(jiān)測土地利用與覆被變化方面有著較大的優(yōu)勢,地表又被稱為下墊面,地表特征當(dāng)中的幾個關(guān)鍵元素信息,例如植被、地表發(fā)射率、地面溫度與反照率等,這些關(guān)鍵元素將影響地表能量與物質(zhì)的平衡。土壤水分又被稱為土壤濕度,是地表能量交換中的重要內(nèi)容之一,也是地表水與地下水的中間元素,遙感監(jiān)測土壤水分有光學(xué)遙感、微波遙感這兩種研究方法。

    2.5預(yù)防災(zāi)害,保持水土平衡

    遙感技術(shù)在收集研究水文資源的同時,也可監(jiān)測洪澇、旱情、積融雪、水質(zhì)等情況,起到了一定的預(yù)防災(zāi)害作用。為保證水土不被流失,遙感技術(shù)作為研究水土工作中的重要手段,能夠監(jiān)測土壤侵蝕動態(tài)、水土流失情況。利用遙感技術(shù)監(jiān)測土壤侵蝕是通過收集與其相關(guān)的元素信息,例如降雨量、植被、地形、土地、人為等因素,目前我國監(jiān)測土壤侵蝕動態(tài)的方法有很多,如分類對比、逐像元比較以及分類與逐像兩者結(jié)合的動態(tài)監(jiān)測方法。水土流失定量研究法運用較多的是建立水土流失定量計算模型,通過收集的土壤流失信息建立方程式來計算和分析,從遙感影像上獲得土壤侵蝕元素數(shù)據(jù),提取模型計算因子用于監(jiān)測水土流失狀況。

    3結(jié)論

    綜上所述,遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用方法也越來越多,使研究水文水資源領(lǐng)域的方法得到了擴(kuò)展。遙感技術(shù)對水文研究工作有著很大的幫助,節(jié)省了人力、物力、時間、成本,為研究水文資源提供了一定的便利條件,通過準(zhǔn)確科學(xué)的水文信息,便于開展水文水資源的研究工作,對水文水資源領(lǐng)域的長期穩(wěn)定發(fā)展起到了積極作用。

    參考文獻(xiàn)

    [1]姜哲石.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].才智,2011(34).

    第7篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    天眼越來越好

    遙感衛(wèi)星也叫對地觀測衛(wèi)星,有光學(xué)成像衛(wèi)星和雷達(dá)成像衛(wèi)星2種,前者攜帶可見光、紅外和多光譜等遙感器,最大優(yōu)點是分辨率高;后者攜帶合成孔徑雷達(dá)等遙感器,最大優(yōu)點是可以全天候工作。

    眾所周知,評估遙感衛(wèi)星性能的一個重要指標(biāo)就是分辨率,它包括空間分辨率、時間分辨率和光譜分辨率等,其中空間分辨率最令人關(guān)注,其指標(biāo)對衛(wèi)星應(yīng)用的深度和廣度具有重要影響。空間分辨率一詞來源于光學(xué),是指2個點光源彼此接近到恰能被分辨出的最小距離,能顯示遙感衛(wèi)星分辨目標(biāo)的能力。具體說來,它是指能從遙感衛(wèi)星照片上辨別地面目標(biāo)的最小尺寸,例如,如果某遙感衛(wèi)星能夠辨別的最小目標(biāo)為2米,則這種遙感衛(wèi)星的分辨率就是2米。

    隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展,人類對遙感衛(wèi)星的空間分辨率要求越來越高,所以高分辨率遙感衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量和研制國家正日益增多。近年來,高分辨率遙感衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量已占遙感衛(wèi)星發(fā)射總數(shù)的約41%,而且其占有比例有繼續(xù)增加的趨勢,因此可以認(rèn)為,人類對地觀測已進(jìn)入高分衛(wèi)星時代。這些高分辨率遙感衛(wèi)星已廣泛用于精確制圖、城市規(guī)劃、土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、地理信息服務(wù)等領(lǐng)域,成為國家基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源。

    對于采用光學(xué)成像的遙感衛(wèi)星來講,其運行軌道越高,分辨率就越低,所以,高分辨率遙感衛(wèi)星通常運行在近地軌道,有時甚至采用臨時性降低軌道高度的方法來取得短期的更高分辨率的圖像,以滿足特殊需要。另外,星載相機(jī)的焦距越大,分辨率越高。

    對于采用雷達(dá)成像的遙感衛(wèi)星來講,可工作在略高的軌道上,但這就需要雷達(dá)成像衛(wèi)星自身能提供足夠高功率的雷達(dá)信號。提高其分辨率的方式主要有兩種:一是采用短波長;二是增加天線口徑。為此,可以提高雷達(dá)波的頻率,縮短其波長,但當(dāng)頻率增加到一定程度時,大氣對雷達(dá)波的衰減和吸收特性就會表現(xiàn)得非常明顯,從而影響雷達(dá)的正常工作;同樣,雷達(dá)的天線口徑也不可能無限增加,因為加大雷達(dá)口徑不僅會增加工藝難度和成本,而且對發(fā)射衛(wèi)星的運載器提出了新要求。為此,提出了合成孔徑雷達(dá)的概念。合成孔徑雷達(dá)是利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運動來把尺寸較小的真實天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大的等效天線孔徑的雷達(dá)。

    軍用領(lǐng)跑高分

    高分辨率遙感衛(wèi)星在軍用和民用方面都有廣泛的用途。從原理上講,軍用遙感衛(wèi)星與民用遙感衛(wèi)星大同小異,主要差別是在使用的譜段和對地面分辨率的要求不同。軍用遙感衛(wèi)星主要在可見光或近紅外譜段成像,分辨率優(yōu)于1米,因此,軍用遙感衛(wèi)星大部分都是高分辨率衛(wèi)星,只有少數(shù)用于普查的軍用遙感衛(wèi)星因運行軌道較高,以便提高時間分辨率,但空間分辨率會稍低;民用遙感衛(wèi)星主要在多光譜成像,以便識別地面各種特征,其分辨率有高有低。

    在軍用高分辨率光學(xué)成像遙感衛(wèi)星方面,美國鎖眼12號衛(wèi)星最牛,它采用了大面陣探測器、大型反射望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)、自適應(yīng)光學(xué)成像技術(shù)、實時圖像傳輸技術(shù)等,鏡頭口徑3米,焦距27米,分辨率達(dá)0.1米。法國太陽神2號A、2號B衛(wèi)星分辨率達(dá)0.5米,其軍民兩用光學(xué)成像遙感衛(wèi)星“昴宿星”的分辨率為0.7米。以色列最先進(jìn)的地平線9號小型:光學(xué)成像遙感衛(wèi)星分辨率為0.5米。日本現(xiàn)役的第二代光學(xué)成像“情報收集衛(wèi)星”分辨率為0.6米。

    在軍用高分辨率雷達(dá)成像遙感衛(wèi)星方面,美國“長曲棍球”衛(wèi)星是老大,分辨率達(dá)0.3米,其設(shè)計特點是裝有巨大的合成孔徑雷達(dá)天線和巨大的太陽能電池帆板,衛(wèi)星裝載的高分辨率合成孔徑雷達(dá)能以多種波束模式對地面目標(biāo)成像,使“長曲棍球”不僅能全天候、全天時工作,還可以發(fā)現(xiàn)偽裝的武器和識別假目標(biāo),甚至能穿透干燥的地表,發(fā)現(xiàn)藏在地下一定深度的設(shè)施,并對活動目標(biāo)有一定跟蹤能力。德國有軍用衛(wèi)星

    “合成孔徑雷達(dá)·放大鏡”,意大利有軍民兩用衛(wèi)星“宇宙一地中海”,前者分辨率為0.5米,后者為1米。日本現(xiàn)役的第二代雷達(dá)成像“情報收集衛(wèi)星”分辨率為1米。以色列的“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”設(shè)計壽命為4年,質(zhì)量只有300千克,其中所載的合成孔徑雷達(dá)重約100千克,分辨率為1米。印度軍民兩用的雷達(dá)成像衛(wèi)星1號是自制的,其雷達(dá)成像衛(wèi)星2號由以色列研制,分辨率為1米。

    今后,軍用高分辨率遙感衛(wèi)星的發(fā)展趨勢更多地使用雷達(dá)成像衛(wèi)星,并通過采用平板相控制雷達(dá)天線等措施進(jìn)一步提高其分辨率,采用新的分布式星座來縮短衛(wèi)星的重訪周期;光學(xué)成像衛(wèi)星在獲得高地面分辨率的同時,將繼續(xù)擴(kuò)大視場寬度,以提高衛(wèi)星的時間分辨率;組建可實現(xiàn)全球覆蓋的小型衛(wèi)星星座,實施對任何目標(biāo)的實時或近實時的偵察;發(fā)展星載超光譜遙感器,進(jìn)一步擴(kuò)展成像偵察范圍,增加對隱蔽和偽裝目標(biāo)的識別能力;開發(fā)新型戰(zhàn)術(shù)成像偵察技術(shù),提高偵察技術(shù)的傳送能力,實現(xiàn)軍用高分辨率遙感衛(wèi)星從戰(zhàn)略應(yīng)用向戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展;發(fā)展小型、低成本和可應(yīng)急發(fā)射的軍用高分辨率遙感衛(wèi)星,它也可軍民兩用;建造軍用和民用高分辨率遙感衛(wèi)星混編星座,以提高對地觀測的效率;研制同時載有光學(xué)成像和合成孔徑雷達(dá)成像2種遙感器的軍用高分辨率遙感衛(wèi)星。

    多國角逐民星

    一般來講,分辨率約2米的民用遙感衛(wèi)星可稱為民用高分辨率遙感衛(wèi)星。美國、德國、印度、以色列和俄羅斯等國都在積極發(fā)展民用高分辨率遙感衛(wèi)星。美國高分辨率遙感衛(wèi)星大多是小型商用衛(wèi)星,有多個型號:“艾科諾斯”2號衛(wèi)星的分辨率為0.82米,幅寬11.3千米;“快鳥”2號衛(wèi)星的分辨率為0.61米,幅寬16.5千米;“地球之眼”1號衛(wèi)星的分辨率為0.41米,幅寬15.2千米;“世界觀測”2號衛(wèi)星的分辨率為0.46米,幅寬16.4千米。它們也可以用于軍事。

    2012年9月9日,法國首顆第4代“斯波特”——“斯波特”6號入軌,它是光學(xué)成像衛(wèi)星,具有質(zhì)量輕、壽命長、分辨率高的優(yōu)點。其分辨率為2.5米,幅寬60千米,并能同軌立體成像。該衛(wèi)星運行在694千米高的太陽同步軌道,質(zhì)量只有800千克,設(shè)計壽命達(dá)10年。該衛(wèi)星上有兩臺高分辨率相機(jī),每天成像范圍250萬平方千米。雖然其分辨率和幅寬與第3代“斯波特”一樣,但更加敏捷,能執(zhí)行快速反應(yīng)任務(wù),每天上傳6個任務(wù)計劃,獲取無云圖像。它們與2顆已上天的法國“昴宿星”形成互補(bǔ),滿足多樣化任務(wù)需求,保持系統(tǒng)的寬覆蓋能力和圖像數(shù)據(jù)的連續(xù)性,因為“昴宿星”雖然分辨率達(dá)0.7米,但幅寬只有20千米。

    德國“陸地合成孔徑雷達(dá)-X”是民用和商用高分辨率雷達(dá)成像衛(wèi)星,也是世界首個高精度干涉合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星系統(tǒng),分辨率優(yōu)于1米,現(xiàn)廣泛用于農(nóng)林管理、地質(zhì)調(diào)查、海事監(jiān)測等。

    印度現(xiàn)有制圖衛(wèi)星1號、2號、2號A、2號B共4顆高分辨率衛(wèi)星,其最高分辨率為1米。印度正在研制的制圖衛(wèi)星3號衛(wèi)星的分辨率將達(dá)0.3米。

    以色列地球資源觀測系統(tǒng)一B衛(wèi)星運行在距離地面540千米高的太陽同步軌道上,觀測周期為4天,分辨率為約0.7米,設(shè)計壽命6年。其上的遙感器也是1臺全色CCD相機(jī),其每行像元數(shù)為20000,量化等級為8比特~10比特。星上相機(jī)的觀測角變化范圍為±45°,這是靠平臺側(cè)擺來實現(xiàn)的。由于相機(jī)觀測角變化范圍較大,故它有能力獲得較多的立體像對。

    俄羅斯新一代民用高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星——“資源”-DK的分辨率為1米,其正在研制的“資源”-P衛(wèi)星的分辨率為0.4米。

    2012年,韓國阿里郎3號多用途衛(wèi)星升空。它載有光學(xué)相機(jī),能夠拍攝0.7米高分辨率照片,運行在685千米高的軌道。2013年,韓國將發(fā)射1米分辨率的雷達(dá)衛(wèi)星。

    中國成為后起之秀

    近年,我國也在積極研制高分辨率遙感衛(wèi)星。例如,2012年4月18日,我國首顆民用寬幅帶、高空間分辨率遙感衛(wèi)星——資源一號O2C星正式在軌交付給國土資源部;2012年7月30日,我國首顆高精度民用立體測繪衛(wèi)星資源三號正式投入使用;2012年9月29日,我國為委內(nèi)瑞拉研制的委內(nèi)瑞拉遙感衛(wèi)星1號上天,這是我國首次向國際用戶提供遙感衛(wèi)星整星出口和在軌交付服務(wù)。

    2012年投入使用的資源一號O2C星的發(fā)射質(zhì)量約2056千克,設(shè)計壽命3年。它裝有2臺分辨率為2.36米的全色分辨率相機(jī),1臺分辨率為5米/10米的全色/多光譜相機(jī),可采用2臺全色高分辨率相機(jī)拼接的方式提供了54千米的成像幅寬,最大限度提升了高分辨率數(shù)據(jù)的觀測幅寬。在軌測試表明,該衛(wèi)星所拍圖像質(zhì)量接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平,數(shù)據(jù)質(zhì)量滿足1:2.5萬~1:10萬國土資源調(diào)查監(jiān)測精度要求;最小監(jiān)測圖斑面積達(dá)到0.2畝,滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、重點關(guān)注區(qū)域資源現(xiàn)狀高分辨率調(diào)查監(jiān)測要求;融合影像的屬性精度、面積精度、最小監(jiān)測圖斑等指標(biāo)與常規(guī)使用的法國“斯波特”5號、德國“快眼”數(shù)據(jù)接近。

    2012年投人使用的資源三號衛(wèi)星質(zhì)量約2650千克,運行在高度約500千米的太陽同步軌道,具有立體測圖功能、測國精度高、影像數(shù)據(jù)量大、處理速度快等特點。它是我國首顆高精度民用立體測繪衛(wèi)星,裝載了一組分辨率為2.1米(正視)和3.5米(前后視)的三線陣立體測繪相機(jī),以及1臺空間分辨率為5.8米的多光譜相機(jī),幅寬約50千米,可提供3.5米分辨率立體影像,2.1米全色/5.8米多光譜平面影像。該衛(wèi)星集測繪和資源調(diào)查功能于一體,影像數(shù)據(jù)覆蓋全球逾4.578×108千米,其中覆蓋中國領(lǐng)土9.3242×108千米,使我國的測繪方式由大地測繪、航空測繪提升為航天測繪,使我國地圖的更新率由過去的平均5年提升為60天。它第一次使我國衛(wèi)星遙感圖像質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平,第一次實現(xiàn)我國低軌遙感衛(wèi)星5年設(shè)計壽命,大大提升了我國對地觀測衛(wèi)星的應(yīng)用效益。

    2012年9月29日發(fā)射委內(nèi)瑞拉遙感衛(wèi)星1號采用中國空間技術(shù)研究院航天東方紅衛(wèi)星有限公司的CAST-2000衛(wèi)星平臺,裝有2臺全色/多光譜相機(jī)和2臺寬幅多光譜相機(jī),其中2臺全色/多光譜相機(jī)在639千米高的分辨率為2.5米(全色)/10米(多光譜),幅寬為57千米;2臺寬幅多光譜相機(jī)在639千米高的分辨率達(dá)到16米,組合幅寬為369千米,在軌壽命5年。該星具有±35°的快速側(cè)擺機(jī)動能力,可保證全色,多光譜相機(jī)在4天內(nèi)對全球任意目標(biāo)實現(xiàn)重訪,寬幅多光譜相機(jī)可在3天內(nèi)實現(xiàn)對全球任意目標(biāo)重訪。它們成像清晰、圖像層次豐富。據(jù)悉,其全色/多光譜相機(jī)是高性能光學(xué)小相機(jī),在成像譜段數(shù)量、覆蓋寬度、動態(tài)范圍、輕小型化等指標(biāo)方面,超過了國內(nèi)外同類型的遙感相機(jī),居國際先進(jìn)水平。該衛(wèi)星主要用于委內(nèi)瑞拉國土資源普查、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害檢測和管理、農(nóng)作物估產(chǎn)和城市規(guī)劃等。

    第8篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    一、我國商業(yè)衛(wèi)星遙感發(fā)展現(xiàn)狀

    1.遙感產(chǎn)業(yè)的市場潛力巨大,應(yīng)用價值廣泛,商業(yè)遙感產(chǎn)業(yè)處于蓄勢待發(fā)的狀態(tài)

    當(dāng)前,遙感產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要來自于政府性需求,包括土地利用、城市化及荒漠化監(jiān)測;農(nóng)作物、森林等可再生資源的監(jiān)測和評估、災(zāi)害監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測;在道路設(shè)計、城市規(guī)劃、土地管理和工程評估等多方面發(fā)揮著越來越重要的作用;在考古、野生動物保護(hù)、牧場管理等各個領(lǐng)域也得到了不同程度的應(yīng)用。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用潛力得到了進(jìn)一步挖掘,在精細(xì)農(nóng)業(yè)、環(huán)境評價、數(shù)字城市等新領(lǐng)域,遙感技術(shù)也將發(fā)揮重要作用。

    隨著我國經(jīng)濟(jì)總量的不斷增加,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,政府性遙感數(shù)據(jù)的需求從直轄市和省會城市向各區(qū)縣延伸,各區(qū)縣的規(guī)劃建設(shè)管理、旅游服務(wù)管理、城市公共安全服務(wù)和交通管理等對遙感數(shù)據(jù)的需求,使得各區(qū)縣作為遙感數(shù)據(jù)普通用戶的特點也日益顯現(xiàn)。政府性商業(yè)遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域和深度在不斷地擴(kuò)大和加強(qiáng)。

    同時,互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展,使得對地觀測數(shù)據(jù)市場從單純的政府性訂單轉(zhuǎn)向政府和企業(yè)的共同需求。我國在更新地圖和支持地理信息方面潛力巨大,百度和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司每年投入大量資金用于遙感數(shù)據(jù)的更新和采購,這些企業(yè)性需求為遙感產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)突破性發(fā)展奠定了非常扎實的市場基礎(chǔ)。

    2.國外衛(wèi)星在高分辨率商業(yè)遙感領(lǐng)域處于壟斷地位

    歐美是商業(yè)遙感衛(wèi)星的發(fā)源地,美國國家航空航天局(NASA)的“陸地衛(wèi)星”MSS、TM是我國早期遙感衛(wèi)星應(yīng)用研究與生產(chǎn)領(lǐng)域的主要信息來源。2012年美國數(shù)字地球公司(Gigital Globe)收購了地眼(GeoEye)公司后,與歐洲的阿斯特里姆公司成為世界上最大的兩家衛(wèi)星遙感運營商,占有全球74%的遙感影像市場。亞洲的日本、韓國和印度等國家很早就開始發(fā)展本國的商業(yè)遙感衛(wèi)星,印度甚至已經(jīng)將0.25米分辨率的商業(yè)遙感衛(wèi)星研制列入國會預(yù)算(測繪地理信息發(fā)展動態(tài)項目)。在我國,2005年國家科技部、北京市科委、國土資源部和國家測繪地理信息局聯(lián)合北京宇視藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司,向英國薩里衛(wèi)星技術(shù)有限公司采購了“北京一號”型對地觀測衛(wèi)星,開展商業(yè)化應(yīng)用;隨著我國近年遙感衛(wèi)星發(fā)射的增加和國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項的實施,開始逐步自主生產(chǎn)遙感數(shù)據(jù),并開展了民用衛(wèi)星的商業(yè)化。但在商業(yè)遙感領(lǐng)域,由于國外衛(wèi)星指標(biāo)優(yōu)、服務(wù)好,市場競爭優(yōu)勢明顯,目前我國仍處于國外衛(wèi)星壟斷階段,國產(chǎn)遙感衛(wèi)星的商業(yè)化還任重而道遠(yuǎn)。

    3.政府逐漸重視并扶持衛(wèi)星應(yīng)用遙感產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

    基于遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的巨大市場潛力和遙感技術(shù)的巨大牽引效益,國家發(fā)展與改革委員會、國家財政部于2012年底將發(fā)展商業(yè)遙感衛(wèi)星列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行專項支持,面向全國了專項申報指南《關(guān)于2013年組織實施衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項的補(bǔ)充通知》(發(fā)改辦高技〔2012〕3581號)。在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域,《補(bǔ)充通知》強(qiáng)調(diào)重點支持高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用、衛(wèi)星技術(shù)綜合應(yīng)用服務(wù)示范,優(yōu)先支持由企業(yè)牽頭、采用社會化服務(wù)模式、示范意義重大的項目,著力推動自主衛(wèi)星數(shù)據(jù)在國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)行業(yè)、領(lǐng)域和重點地區(qū)發(fā)揮重要作用;支持高分辨率遙感小衛(wèi)星的自主研制及應(yīng)用,鼓勵開展衛(wèi)星遙感商業(yè)應(yīng)用模式創(chuàng)新。

    事實上,通過政府引導(dǎo)和扶持并獲得迅速發(fā)展的衛(wèi)星運營產(chǎn)業(yè)已有先例。中國衛(wèi)星運營商之前一直發(fā)展緩慢,2007年國家發(fā)展與改革委員會和原國防科工委了《促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見的通知》(發(fā)改高技〔2007〕3057號)。2009年,以“打造亞洲第一、世界一流的衛(wèi)星運營綜合服務(wù)企業(yè)”為目標(biāo)的中國衛(wèi)通公司重組后并入中國航天科技集團(tuán)公司,新公司充分整合集團(tuán)內(nèi)外衛(wèi)星運營和應(yīng)用業(yè)務(wù)資源,構(gòu)建了較為完善的天地一體化服務(wù)體系。經(jīng)過近年的快速發(fā)展,中國衛(wèi)通公司的國際排名和知名度大幅上升,實現(xiàn)了中國商業(yè)通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)在政府引導(dǎo)和扶持下“又好又快”的發(fā)展預(yù)期。

    因而有理由相信,政府對高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用的支持,必將有力促進(jìn)我國未來商業(yè)遙感產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展。

    二、當(dāng)前制約我國遙感衛(wèi)星商業(yè)化的主要因素

    產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素往往非常復(fù)雜,產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的內(nèi)在發(fā)展、政治經(jīng)濟(jì)的環(huán)境作用都可能影響甚至改變一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模和方向。就我國當(dāng)前遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言,主要制約因素簡要分析如下。

    1.遙感衛(wèi)星投資成本高,盈利周期長

    遙感衛(wèi)星屬于高技術(shù)產(chǎn)品,其搭載的有效載荷系統(tǒng)(高分辨率相機(jī))的研制難度大,研制經(jīng)費往往處于數(shù)億元量級。從衛(wèi)星發(fā)射到運營涉及衛(wèi)星系統(tǒng)、運載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)以及地面系統(tǒng),整個項目前期經(jīng)費投資可達(dá)10億元人民幣量級。而我國遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)運營商主要以銷售國外衛(wèi)里數(shù)據(jù)為主,產(chǎn)值和利潤很大一部分被國外公司提取,難以一次性投入如此巨大的建設(shè)資金。因而遙感衛(wèi)星特別是離分辨率對地觀測衛(wèi)星的前期投入,對目前我國現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)運營商是一個巨大的挑戰(zhàn)。

    同時,遙感衛(wèi)星盈利周期較長,短時間難以收回成本。縱觀國際商業(yè)遙感市場,不乏失敗的商業(yè)遙感衛(wèi)星運營案例,德國的快眼公司(RapidEye)因缺少政府支持,經(jīng)營不善,被加拿大的光學(xué)衛(wèi)星圖像經(jīng)銷商Iunctus測繪公司收購。而2010年,在金融危機(jī)肆虐的時候,美國政府批準(zhǔn)了新一代“增強(qiáng)觀察”國家觀測計劃。由美國國家地理空間情報局(NGA)與美國商業(yè)公司簽約,在未來10年采購高達(dá)73億美元的高分辨率衛(wèi)星影像,為美國商業(yè)遙感衛(wèi)星的良好運營打下了堅實的基礎(chǔ)。由此可見,商業(yè)遙感衛(wèi)星的健康發(fā)展離不開國家政府長期穩(wěn)定的支持。

    2.遙感產(chǎn)業(yè)面臨巨大的市場競爭壓力

    前已述及,當(dāng)前國內(nèi)商業(yè)遙感數(shù)據(jù)基本為國外所壟斷,價格偏高。但在我國商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星發(fā)射之初,國外商業(yè)衛(wèi)星公司很可能通過價格競爭方式對國產(chǎn)商業(yè)遙感衛(wèi)星進(jìn)行打壓。未來遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的價格可能降低至當(dāng)前的三分之一,甚至更低的水平。

    同時,當(dāng)前地理數(shù)據(jù)運營服務(wù)的營收方式也在發(fā)生著重大變化,以谷歌、高德等公司為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),免費向公眾開放了大量地圖數(shù)據(jù),其中谷歌公司直接租用甚至購買遙感衛(wèi)星進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的采集,但其主要收入?yún)s來自于直接銷售影像數(shù)據(jù)之外的增值服務(wù)。

    可以預(yù)見,未來中國遙感產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,既有國內(nèi)外同行的價格競爭壓力,也面臨上下游產(chǎn)業(yè)合縱連橫的壓力。

    3.國內(nèi)商業(yè)遙感市場的培育尚不充分

    產(chǎn)業(yè)發(fā)展一般分為4個階段:形成期、成長期、成熟期和衰退期。產(chǎn)業(yè)形成期市場規(guī)模較小,增速較低,市場尚處于孕育階段;產(chǎn)業(yè)成長期市場規(guī)模迅速擴(kuò)大,被稱為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時期;經(jīng)上一階段的快速發(fā)展之后產(chǎn)業(yè)進(jìn)入成熟期,增速趨緩,市場逐漸飽和;在成熟期之后,由于技術(shù)、環(huán)境等因素的變化影響,產(chǎn)業(yè)逐漸進(jìn)入衰退期,市場規(guī)模逐漸萎縮。

    當(dāng)前國內(nèi)商業(yè)遙感市場培育尚不充分,商業(yè)遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段尚處于產(chǎn)業(yè)形成期或成長期初期。經(jīng)過分析,我們認(rèn)為,當(dāng)前存在市場規(guī)模偏小的情況,未來高分辨率商業(yè)遙感產(chǎn)業(yè)具有巨大的市場潛力。由于當(dāng)前走勢決定產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展是否進(jìn)入快速上升期,因而現(xiàn)階段是我國商業(yè)遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點。

    三、推動我國遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的策略分析

    上面簡要分析了國內(nèi)高分辨率遙感應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的一些主要問題。經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研,我們認(rèn)為,要實現(xiàn)我國遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)健康有序地發(fā)展,需要在以下幾方面開展重點研究并采取相應(yīng)措施。

    1.依靠技術(shù)進(jìn)步與軍民轉(zhuǎn)化,加大小衛(wèi)星研制力度以降低成本

    技術(shù)進(jìn)步是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的靈魂。2013年我國成功發(fā)射了5顆遙感衛(wèi)星,尤其是高分1號的成功發(fā)射,標(biāo)志著我國高分辨率衛(wèi)星研制技術(shù)日趨成熟。但如何有效地在商業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為應(yīng)用,大力降低高分辨率商業(yè)衛(wèi)星的研制成本,是實現(xiàn)我國高分辨率遙感衛(wèi)星商業(yè)化的重要基礎(chǔ)性工作。

    根據(jù)衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和未來方向,由于具有功能密度大、技術(shù)含量高、研制和發(fā)射成本低等特點,且研制周期較短并易于組網(wǎng),小衛(wèi)星是商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星發(fā)展的首選。同時,技術(shù)進(jìn)步和軍民技術(shù)的轉(zhuǎn)化可有力促進(jìn)衛(wèi)星研制成本的降低,發(fā)展商業(yè)遙感衛(wèi)星可優(yōu)先選用承擔(dān)國內(nèi)高分辨率對地觀測重大專項和軍用遙感衛(wèi)星研制任務(wù)的單位作為商業(yè)遙感衛(wèi)星供應(yīng)商,加快軍民技術(shù)轉(zhuǎn)化,降低衛(wèi)星研制成本。

    2.優(yōu)化統(tǒng)籌國內(nèi)資源,形成發(fā)展合力

    在目前技術(shù)發(fā)展階段,高分辨率遙感衛(wèi)星研制、發(fā)射和地面運營投入巨大,需要衛(wèi)星運營商進(jìn)行多渠道籌資。由于我國衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)尚處于成長初期,其增長率和短期回報相對較低,進(jìn)行單個項目的財務(wù)評價時,其內(nèi)部收益率等財務(wù)數(shù)據(jù)與成熟行業(yè)相比尚有一定的差距,因而國內(nèi)普通中、小型遙感數(shù)據(jù)運營企業(yè)難以支撐和推動整個產(chǎn)業(yè)的大跨步發(fā)展,需要相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)有長遠(yuǎn)眼光和社會責(zé)任感的集團(tuán)公司或大型企業(yè),以戰(zhàn)略勇氣和魄力來進(jìn)行投資決策。

    當(dāng)前,我國正在實施高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大科技專項。商業(yè)遙感衛(wèi)星應(yīng)用需要充分利用這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會,推出具有大視野、高平臺的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)頭羊,從衛(wèi)星系統(tǒng)、地面系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)加工和渠道分發(fā)等方面統(tǒng)籌國內(nèi)各級優(yōu)勢資源,建立現(xiàn)代企業(yè)制度,并積極引進(jìn)戰(zhàn)略投資者,抓住時機(jī),為中國遙感產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)一片新天地。

    3.政府提供政策支持,保護(hù)國產(chǎn)化數(shù)據(jù)的先期運營

    考慮到當(dāng)前高分辨率對地觀測商業(yè)市場為國外衛(wèi)星所壟斷,價格居高不下,一旦國內(nèi)企業(yè)投入巨資,企圖打破這一壟斷局面,國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)價格就可能出現(xiàn)一個斷崖式下跌,以期將新生的國產(chǎn)高分辨率商業(yè)遙感運營企業(yè)扼殺于搖籃。由于我國高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星的發(fā)展,其意義絕不是單個公司的具體經(jīng)濟(jì)行為,更具有產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破性意義和重大的社會效益,因而政府部門有理由出臺保護(hù)國產(chǎn)化遙感數(shù)據(jù)先期運營的相關(guān)政策,如參照美國國家地理空間情報局的做法,在衛(wèi)星運營的前幾年,保證以不低于合約價格優(yōu)先采購國產(chǎn)高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),以免由于惡性競爭導(dǎo)致國內(nèi)遙感產(chǎn)業(yè)錯失發(fā)展良機(jī)。

    4.著力推動新興市場,形成完整的遙感產(chǎn)業(yè)鏈條

    遙感數(shù)據(jù)運營商尚需加強(qiáng)市場開拓,一方面要緊緊抓住政府部門作為主要客戶,加強(qiáng)國產(chǎn)高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)在土地資源、礦產(chǎn)資源、農(nóng)作物和森林覆蓋、生物資源以及在城市規(guī)劃、災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用;另一方面,需要大力開發(fā)新的市場領(lǐng)域,根據(jù)市場需求積極研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和增值產(chǎn)品,加強(qiáng)與百度、阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司的合作,完善上下游產(chǎn)業(yè)鏈條,實現(xiàn)“跨界、融合、共贏”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局。

    四、結(jié)語

    第9篇:衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)范文

    “一閃一閃亮晶晶,漫天都是小星星,掛在天上放光明,好像無數(shù)小眼睛,……”這首耳熟能詳?shù)母柚{和那些閃閃發(fā)亮的“眼睛”曾陪伴我們走過無數(shù)個夜晚。如今,這些曾經(jīng)不起眼的“眼睛”,許多都被先進(jìn)科技賦予了新的使命,與我們的生活更加息息相關(guān),“環(huán)境一號”C星就是其中之一。

    “環(huán)境一號”C星的微波遙感之路

    2012年11月19日,我國首顆民用雷達(dá)衛(wèi)星“環(huán)境一號”C星成功發(fā)射,它將與它的“兄弟”——環(huán)境一號”A、B星一同構(gòu)成專門用于環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報的小衛(wèi)星星座。它們肩負(fù)著及時反映生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展過程,對生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害發(fā)展變化趨勢進(jìn)行預(yù)測,對災(zāi)情進(jìn)行快速評估,為緊急救援、災(zāi)后救助和重建工作提供科學(xué)依據(jù)的使命。這是繼氣象、海洋、資源衛(wèi)星系列之后發(fā)射的又一新型民用衛(wèi)星系統(tǒng),彌補(bǔ)了我國在環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測中的不足。

    “環(huán)境一號”C星作為最年輕、科技含量最高的成員,在這個系統(tǒng)中起到了舉足輕重的作用,成為人們關(guān)注的焦點。那么,C星到底有什么獨特之處呢?

    此次發(fā)射的C星屬于合成孔徑雷達(dá)(SAR)衛(wèi)星,它采用了“新血統(tǒng)”——微波遙感技術(shù)。與此前發(fā)射的“環(huán)境一號”A、B星運用的光學(xué)遙感技術(shù)相比,微波遙感雖然起步較晚,實際應(yīng)用也不如光學(xué)遙感普遍,但它卻有其獨特之處和顯著優(yōu)勢。

    作為監(jiān)測衛(wèi)星最重要的“千里眼”,C星運用的雷達(dá)是主動微波傳感器,不依賴于光照和天氣條件,能夠在各種惡劣氣候條件下全天時、全天候地進(jìn)行對地觀測。這對于多云多雨地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測以及突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急響應(yīng)具有重要意義。同時,C星的雷達(dá)在波長、成像方式等方面與光學(xué)傳感器有顯著不同,微波遙感采取側(cè)視成像,使用的波長比光學(xué)遙感長,在穿透性、地表粗糙度、地物幾何形狀、介電性質(zhì)等方面的性能比光學(xué)遙感強(qiáng),能夠獲取獨特的地表觀測信息,有助于對特定目標(biāo)(如水電站)的識別和生態(tài)環(huán)境信息(如土壤含水量和森林生物量)的獲取。

    C星的組網(wǎng)加入,進(jìn)一步擴(kuò)大了目前監(jiān)測的時段與范圍,實現(xiàn)了立體觀測、多維度觀測、信息觀測的“能力集成”,大大增強(qiáng)了我國大環(huán)境變化與災(zāi)害觀測能力。與此同時,“環(huán)境一號”C星利用其獨特的特性與光學(xué)、紅外等監(jiān)測手段取長補(bǔ)短,形成信息技術(shù)的核心部分,在未來的空間運用中也將起到不可替代的作用。

    做環(huán)境監(jiān)測的眼睛

    我國是世界上自然災(zāi)害最多的國家之一,而且自然災(zāi)害種類多、頻率高,長期以來由于缺乏有效的手段對環(huán)境和災(zāi)害進(jìn)行全天候全方位的監(jiān)測,因此受災(zāi)損失也極為慘重。尤其是在2008年的汶川大地震和2010年的舟曲泥石流中,我國在這方面的薄弱之處更是暴露無遺。如今“環(huán)境一號”C星的成功升空,可以說是解決我國目前環(huán)境監(jiān)測狀況的關(guān)鍵,在監(jiān)測重要環(huán)境領(lǐng)域、環(huán)境監(jiān)管和環(huán)境應(yīng)急方面有十分重要的意義。

    “環(huán)境一號”C星這顆眼睛除了在應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急響應(yīng)之外還可以在哪些重要的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮監(jiān)測作用呢?

    在大型水體和近海海域水污染監(jiān)測方面,C星的雷達(dá)數(shù)據(jù)可以對大型水體進(jìn)行全天候水華監(jiān)測,對近岸海域可以輔助光學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行赤潮、滸苔遙感監(jiān)測,而對渤海、黃海等重點海域還可以進(jìn)行溢油污染監(jiān)測、預(yù)警和評價;在飲用水源地保護(hù)區(qū)監(jiān)測方面,C星則可以對飲用水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)的圍網(wǎng)養(yǎng)殖進(jìn)行有效識別,確定其范圍、規(guī)模及其變化,為飲用水源地保護(hù)提供信息支持。

    在土地利用/土地覆蓋分類方面,C星綜合應(yīng)用雷達(dá)影像與光學(xué)影像數(shù)據(jù),可以進(jìn)行中尺度土地利用、土地覆蓋與生態(tài)系統(tǒng)分類,拓展分類體系,提高效率和精度;在生態(tài)環(huán)境參數(shù)反演方面,雷達(dá)數(shù)據(jù)可以敏感地反映土壤水分、森林生物量等生態(tài)參數(shù)的變化,從而對生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的綜合評估提供輔助參考信息;在生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價方面,C星可以輔以其他地面監(jiān)測等數(shù)據(jù),從生態(tài)安全、生態(tài)系統(tǒng)健康、生態(tài)環(huán)境承載力等方面進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評價、變化趨勢分析等。

    在礦山資源開發(fā)方面,C星可以對如南方稀土開發(fā)、露天鐵礦、露天煤礦進(jìn)行遙感監(jiān)管,識別其位置、范圍、動態(tài)及其對周圍環(huán)境的影響;在自然保護(hù)區(qū)人類干擾監(jiān)管方面,可以識別出自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的人類活動,并評價其影響程度;在多類型固廢堆場監(jiān)管方面,可以對如錳渣、磷石膏、粉煤灰、煤矸石等固廢堆場進(jìn)行監(jiān)管,輔助光學(xué)數(shù)據(jù)識別其點位、范圍及其可能的環(huán)境風(fēng)險;在核電站與電磁輻射監(jiān)管方面,C星利用雷達(dá)數(shù)據(jù)對在建、運行設(shè)施的穿透性及對高壓線塔的監(jiān)測能力,監(jiān)測核電站建設(shè)和運行情況及高壓線塔的空間分布,為核電站與輻射監(jiān)管提供信息支持;在水電開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、大型工程建設(shè)、區(qū)域環(huán)境影響評價等方面,可以對敏感目標(biāo)進(jìn)行識別并分析其變化情況,為區(qū)域、項目的環(huán)境影響與環(huán)境風(fēng)險評估提供信息支持。

    另外,C星也將在減災(zāi)領(lǐng)域中,如洪澇災(zāi)害監(jiān)測、旱災(zāi)監(jiān)測、雪災(zāi)監(jiān)測、滑坡及泥石流監(jiān)測、冰凌監(jiān)測和海冰監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。

    未來將組建“4+4”星座

    隨著環(huán)境一號C星升空,我國環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星組成了“2+1”星座,這成為我國環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報組網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ),也是我國第一個多星多載荷民用對地觀測系統(tǒng),構(gòu)成了由地面應(yīng)用系統(tǒng)和空間觀測體系相結(jié)合的天地一體化環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測體系。

    據(jù)環(huán)境一號C星總設(shè)計師張潤寧介紹說,近年來,環(huán)境保護(hù)部已開展了一系列環(huán)境遙感應(yīng)用,并已逐步融入環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)察、生態(tài)保護(hù)、環(huán)境應(yīng)急、核安全監(jiān)管、環(huán)境影響評價等主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域,為環(huán)境管理決策提供了重要技術(shù)支撐。

    接下來,針對我國地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、災(zāi)害頻發(fā)的特點,專家在論證構(gòu)建環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報天基系統(tǒng)時,提出了“4+4”星座的概念,即通過發(fā)射4顆光學(xué)小衛(wèi)星和4顆合成孔徑雷達(dá)小衛(wèi)星,實現(xiàn)對我國及世界范圍內(nèi)的環(huán)境和災(zāi)害全天候、短重復(fù)周期的有效監(jiān)測預(yù)報。在這個星座中,每顆衛(wèi)星都將根據(jù)裝載的有效載荷承擔(dān)重要任務(wù),綜合監(jiān)測效果可以覆蓋絕大多數(shù)類型的環(huán)境和災(zāi)害地區(qū)。特別是在重大災(zāi)害面前,“4+4”星座的監(jiān)測預(yù)報綜合能力將得到充分發(fā)揮,可以排除氣候、天氣等條件的干擾。

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