遥感在环境监测领域的应用ppt课件.ppt

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1、遥感在环境监测领域的应用,近年来, 环境监测技术逐渐从静态的瞬时人工监测发展到动态的连续自动监测, 但监测范围一般仍局限于点上, 不能掌握大范围的动态变化。因而遥感技术被用来弥补地面环境监测的不足, 在环境保护中得到了越来越多的应用。,秦启江,USGS的earthexplorer下的内蒙古大学,运动场,桃李湖,文体馆,家属区,研楼,理工楼,篮球场,主楼,1 遥感技术简介,遥感( Remote Sensing, 简称RS) 是应用探测仪器, 不与探测目标相接触, 从远处把目标的电磁波特性记录下来, 通过分析, 揭示出物体的特性性质及变化的综合性探测技术。它是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数

2、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。,遥感技术分类,按工作平台分类：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：可见反射红外遥感、热红外遥感、微波遥感；按研究对象分类：资源遥感、环境遥感、农业遥感、水文遥感等。,1,2,3,1.航天遥感（卫星探测器）2.航空遥感（航空飞机）3.地面遥感（合成孔径雷达）,2.遥感技术在环境监测领域应用,2.1 水环境遥感监测2.2 生态环境遥感监测2.3 大气环境遥感2.4 其它领域,2.1 水环境遥感监测,分类：1.海洋水色卫星遥感

3、 2.内陆水体卫星遥感 原理：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。不同种类和浓度的污染物, 使水体在颜色、密度、透明度和温度等方面产生差异, 导致水体反射波谱能量发生变化, 根据遥感图像在色调、灰阶、纹理等特征上反映的影像信息的差别, 从而识别出污染源、污染范围、面积和浓度等。,内陆水体遥感监测,监测指标：悬浮物含量、水体透明度、叶绿素a浓度、溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数以及一些综合污染指标（如营养状态指数），总氮( TN ), 总磷( TP), 高锰酸盐( CODMn ), 溶解氧( DO )等。废水污染：水体污染区域中，运用遥感技术来探测时,

4、水体的反射率显著降低。而使用红外传感器,能根据水中含有的染料、氢氧化合物等物质的红外辐射光谱弄清楚水污染的状况。水体热污染调查：利用光学技术和计算机对热图像作密度分割, 根据少量的同步实测水温, 可确实地绘出水体的等温线。,蓝色丝带泛滥平原卫星图像,沉积物覆盖的美国五大湖,密歇根湖,伊利湖,休伦湖,苏必利尔湖,安大略湖,2.2 生态环境遥感监测,遥感技术是调查、监测、研究土地沙漠化、植被环境变化、湿地环境、城市生态等生态环境的重要手段, 对正确地认识和评价生态环境质量, 把握不同地域生态环境质量的差异具有重要意义。,2.3 大气环境遥感,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

5、、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围等,如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。,主要监测对象：大气中的臭氧( O3 ) 、CO2、SO2、甲烷( CH4 ) 等痕量气体成分以及气溶胶、有害气体等。这些气体一般不能用遥感手段直接识别, 但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱特征, 因此可以通过测量大气散射、吸收及辐射的光谱特征值而从中识别出这些组分来。,利用气溶胶反演模式获得火灾灾情情况,监测方法：目前常用的大气环境遥感监测方法主要有两类 ，一类是根据污染地区地物反射率发生变化、边界模糊的情况来对大气污染情况进行估计;

6、 另一类是间接方法, 即根据植物对污染的指示性反演大气污染, 一般是根据植被中污染物含量与遥感数据中植被指数的关系估计大气污染的情况。,2.4 其它领域,2.4.1 固体废弃物监测：目前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。2.4.2 重大工程遥感监测：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,日本海啸地震前后卫星遥感图像对比,米级分辨率的宜昌三峡大坝遥感影像图,3 面临问题,我国环境遥感监测技术发展和应用的现状和主要问题有: （1） 环境污染遥感监测系统和技术方法处于起步阶段； （2）

7、遥感信息资源缺乏； （3） 新型遥感技术在环境污染监测应用的理论和方法有待 探索和发展, 缺少环境污染遥感监测体系与系统； （4） 灵敏度、准确度较差； （5） 专业的遥感图像处理软件在专题应用方面存在很多问 题。,4 展望,随着科学技术的进步, 光谱信息成像化, 雷达成像多极化, 光学探测多向化, 地学分析智能化, 环境研究动态化以及资源研究定量化, 大大提高了遥感技术的实时性和运行性, 使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。就环境遥感监测技术而言, 有待于在以下几方面加强研究: (1) 利用环境污染遥感监测技术, 建立突发性环境 污染事故的实时监测和预警系统; (2) 高性能遥感器的研制。 (3) 进一步研制环境污染物的定量遥感监测技术; (4) 实现环境污染遥感监测技术与GIS、GPS、ES 融合, 形成环境污染遥感监测集成系统。,