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环境遥感

来源: 作者:admin 发布时间:2007-04-05
多年来的国内外大量实践表明:遥感技术是环境与灾害监测预报的强有力手段,环境与灾害监测预报小卫星星座的建立将帮助我国迅速、准确、较低成本地获取灾害和环境信息,及时、全面掌握我国自然灾害、生态和环境污染的发生、发展与演变过程,为防灾、抗灾、救灾和遏制生态破坏与环境污染提供科学的决策依据。利用卫星遥感技术监测大范围的灾害与环境变化不仅省时、省力,而且具有其他手段不可替代的优越性。
  国家环保总局环境卫星中心筹备办公室副主任王桥博士向记者介绍说,卫星遥感技术应用范围已遍及气象、农业、矿产、环保、林业、城市规划等各个领域。
  目前,我国已利用遥感技术开展了大气污染与污染源的监测,如辽宁省环保所应用红外扫描仪对抚顺露天煤矿的检测,分析了矿上空逆温层的形成与大气污染物扩散的关系,搞清了矿坑内产生污染的条件,为露天矿的污染防治和预测预报提供了科学依据;辽宁省环境保护科学研究所和中国环境科学研究院在太原进行了以大气污染为目标的遥感检测,北京市环境保护科学研究所曾对规划市区的烟囱高度、分布进行了航空遥感分析;通过遥感图像上植物的季相性变化和遭受污染后的反映差异,以植物对污染的指示性反演大气污染,如确定大气污染的范围、程度和扩散变化,津渤环境遥感试验曾利用遥感图像上呈现的树冠影像的色调和大小差异,圈定了二氧化硫和酸气、氟化氢等典型污染场;以地面采样的分析结果作参照量,与遥感图像相结合进行相关分析,集树木叶片测定其含硫、含氯量,以及树皮的pH值,分析二氧化硫、氯气等污染;利用飞机携带大气监测仪器,在污染地区上空分层采样,然后进行数据处理分析,如天津、太原曾用这一方法监测了大气气溶胶、飘尘、二氧化硫的失控分布特征和运移规律。
  国家环保总局于2000年和2002年开展生态环境遥感调查,开展全国生态环境遥感调查数据解析;全国生态环境现状和动态变化遥感分析;土地退化遥感分析;生态环境综合评价;典型地区及典型案例的生态环境动态遥感分析;建立了生态环境遥感数据库及其集成系统。国家环保总局通过遥感调查掌握了全国生态环境的现状和动态变化,为生态环境保护提供新的、全面和翔实的信息基础。国家环保总局向中央汇报了“生态环境现状遥感调查成果,这一成果获得了国家科技进步奖。
  据国家环境保护总局科技司处长刘志全介绍,国家环保总局组织国家环保总局信息中心、中国环境科学研究院、中国环境监测总站等环保部门开展了一系列的环境遥感监测与研究工作,在生态环境遥感监控指标体系、遥感监测可行性研究、模型反演、环境遥感监测技术方法、环境遥感应用系统开发等方面取得了一批具有实用价值的成果。
  我国是世界上少数几个航天大国之一,“神五”航天成功,证明我国在空间科学技术上的实力和优势,因此,我国发展遥感技术应有很大的空间和潜力。而环境保护是卫星遥感技术最重要的应用领域之一。掌握和利用卫星遥感技术的国家都无一例外地把环境保护作为其研究和应用的重点。
  国家环保总局承担的“中(国)巴(西)地球资源卫星应用示范研究———中国典型地区环境质量遥感监测示范研究项目紧密结合我国“十五其间的环境保护重点工作“三河两湖污染防治,以云贵高原湖区(滇池、抚仙湖)流域为典型区,建立基于中巴地球资源卫星的流域生态环境遥感监测模型。对近年来云贵高原湖区的生态、水污染的发展趋势进行了分析,有针对性地提出了相应的措施和对策,为有效地控制这些地区环境继续恶化的局面,全面开展综合整治提供了科学的依据。中巴地球资源卫星应用示范研究———中国典型地区环境质量遥感监测示范研究还以太湖、巢湖为典型示范区,建立了基于中巴地球资源卫星的城市大气污染卫星遥感监控模型等。
  我国环境遥感应用领域从单纯的环境监测发展到了环境区划、环境影响评价和预测、生态环境变化研究等,从城市遥感监测研究扩展到了区域环境和生态调查研究,从一次性监测发展到了连续动态监测,从个别指标的定性研究发展到多目标、多层次的模型研究和定量分析,从单一卫星数据资源的应用发展到多源、多时相、多分辨率遥感数据的应用。卫星遥感技术正在我国环境保护工作中发挥越来越大的作用。
  刘志全处长说,5年来国家环保总局在环境卫星建设和环境遥感应用方面取得了巨大的成绩,但是前进的道路仍面临大量的问题和困难。我国现有环境监测站点主要分布在城市及重点地区和重点流域,与我国广阔的国土相比,占点少,难以对环境污染和生态破坏实现大范围、全天候、全天时的动态监测。急需能满足灾害和环境检测特殊需要的卫星和必要的空间监测数据支持,目前距离建成天地一体化的环境监测与预报系统还有较大的距离。我们无法及时、准确地对国家急需的环境污染和生态破坏等情况进行大面积、连续和动态,也难以全面、及时、准确地反映出全国的环境质量状况。面临日益严峻的环境污染形势,我们的监测与研究手段还停留在常规阶段,无法从时效上还是从了解掌握的具体程度上都不能满足国家环境保护事业发展的需求。因此,有必要加快环境一号卫星的建设步伐,特别是要加大在环境卫星地面系统建设的投入,进一步深入研究和解决环境遥感中的重大问题,如流域水监测、大江、大河水环境质量监测、重大污染物泄漏、企业污水偷排活动和污染事故监测、大气污染监测、生态环境监测、湿地资源状况及动态变化监测、生物多样性状况及动态变化监测,农村生态变化、矿产资源开发的生态破坏监测、城市生态监测、近岸海域环境监测等。
  王桥博士认为,当前急需解决系统建设较卫星研制和发射投入薄弱、时间滞后的问题。环境遥感监测特点要求遥感监测数据处理系统必须有较高的处理速度、处理能力和精度。空间技术发展将导致传感器空间分辨率、光谱分辨率的大幅度提高,这些传感器投入运行的结果将使微细功能图像的数据量和计算机处理运算量大幅度增加。以解决上述问题为目标,建设遥感数据处理系统势在必行。定量化遥感是重要的方向,主要通过绝对辐射校正研究解决。
  神经网络计算机专家系统将对高速大容量遥感与地理信息系统建设提供强有力的支持。利用其全并行处理、自适应学习、联想功能等特点,解决计算机视觉、模式识别等待大数据量、信息特别复杂的问题,从而解决遥感图像识别和遥感及地理信息系统数据的综合分析等问题。专家系统已在遥感图像识别实验中得到应用,但远远没有到达使用阶段。当前一些遥感应用科学工作者开发一专家系统软件,但还不成熟。应当指出,计算机研究人员已开发了一批专家系统开发工具,从理论完整性和使用性以及人力的投入上都远远超过了应用工作者开发的专家系统。因此,对于环境遥感地理信息系统应用科学家来说,正确的途径不是独立开发系统,而是从众多的已开发的专家系统开发工具中选取适合于环境科学应用的模式。
摘自-中国环境报
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