環境遙感技術及應用范文

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關鍵詞：遙感技術；環境監測；應用；水環境監測；大氣環境

一、水環境遙感監測技術的應用

水環境遙感監測的任務是通過對遙感影像的分析，獲得水體的分布、泥沙、有機質、化學污染等狀況和水深、水溫等要素的信息，從而對一個地區的水資源和水環境等做出評價，為環境、水利、交通、航運等部門提供決策支持。應用遙感技術，可以快速監測出水體污染源的類型、位置分布以及水體污染的分布范圍等。水體及其污染物的光譜特性是利用遙感信息進行水環境監測和評價的依據。

1、水體富營養化監測

水體富營養化是指氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象，這種現象在江河湖泊中稱為水華，在海中則叫做赤潮。水體富營養化遙感監測是通過分析水體反射、吸收和散射太陽輻射能形成的光譜特征與富營養化水質參數濃度之間的關系 ，建立富營養化水質參數的定量遙感反演模型，并分析各水質參數之間的相關性 ，建立適當的富營養化評價模型。利用衛星遙感進行大范圍湖泊、海洋富營養化空間分布及動態評價，具有監測范圍廣、速度快、成本低和便于長期動態監測的優勢，還能發現一些常規方法難以揭示的污染物排放源、遷移擴散方向以及影響范圍等特征。

2、懸浮固體

水中懸浮固體（ss）含量是水質指標的重要參數之一。SS不僅可以作為水體污染物的示蹤劑，其含沙量的多少還直接影響水體的透明度、水色等光學性質。一般來說，對可見光遙感而言，0.58～0.68um對不同泥沙濃度出現輻射峰值，即對水中泥沙反應最敏感，是遙感監測水中懸浮物質的最佳波段。在實際監測當中，選擇與懸浮物質濃度相關性好的波段，結合實測懸浮物質的數據進行分析，從而建立特定波段輻射值與懸浮固體濃度之間的關系模型，然后進行反演得出懸浮固體的濃度。

3、油污染

遙感監測油污染不僅能夠發現污染源、確定污染的區域范圍和估算油的含量，而且通過連續監測，能夠得到溢油的擴散方向和速度，預測將會影響的區域。

4、熱污染

由于人類活動向水體排放的“廢熱”引起環境水體的增溫效應而產生的污染稱之為水體熱污染。水體熱污染可直接影響到水生生物的多樣性，導致局部生態系統的破壞，從而影響人類的生產生活。遙感監測水體熱污染是一種有效的宏觀監測手段，目前主要的探測方法有熱紅外遙感和微波遙感。

二、大氣環境遙感監測技術的應用

1、臭氧層監測

臭氧對低于0.3微米紫外區電磁波具有較高的吸收能力，基于此，臭氧層臭氧含量多少的測定可通過紫外波段進行。吸收帶在2.74毫米位置，應選用11083MH2頻率的地面微波輻射計與射電望遠鏡進行大氣中臭氧垂直分布的監測，如大氣臭氧不斷增加其含量，將導致溫度不斷上升，這種情況下，可選用紅外波段進行大氣臭氧層監測。

2、監測大氣氣溶膠

大氣氣溶膠一般是指煙、霧、塵等。這些大氣氣溶膠的形成往往是因為火山爆發、火災及工業廢氣等。污染物位置及范圍的確定可以直接通過遙感圖像進行分析，同時預測、預報時可遵循其位移情況及發展規律進行分析。如漂浮于低空的塵埃，可利用對植物受害程度的監測進行間接研究。

3、監測有害氣體

二氧化硫氟化物等有害氣體在人為、自然條件下產生，這些有害氣體對生物肌體將造成嚴重的危害，一般選用間接解譯標志進行，受污染后植被反射紅外線的能力將有所降低，與正常植被相比，受污染后植被的顏色、紋理與動態標志都發生了極大的改變，如彩紅外圖象顏色會變暗，樹木郁閉度降低等，通過這些特性可以對污染情況進行間接分析。

4、監測城市熱島效應

城市熱島效應是由于城市人口密集、產業集中，進行形成了市區溫度比郊區溫度高的小氣候情況。這種現象屬于大氣熱污染氣候，一般對城市熱島效應進行監測的方式都會選用流動觀測結合定點觀測的方式。但這種方式具有較高的成本、其監測范圍較小，同時很容易受到各種因素的影響，其極限性較大。遙感技術在城市熱島效應監測中的應用，不僅提高了監測的精確度，還降低了成本。并實現了定性到定量、靜態到動態的轉變，實現了較大范圍同步監測，同時可以對城市熱島效應內部熱信息的區別進行提取與分析。

三、土地環境遙感監測技術的應用

目前不斷出現環境變化問題，如全球碳循環的量化與氣候變化的生物反饋，要求數據對大面積土地覆蓋特點進行描述，遙感技術主要以人造衛星為基礎，是一個強大的制作陸地覆蓋圖工具，通過光譜的差別對土地覆蓋類型進行分類。從上個世紀80年代起，在全球變化、可持續發展中遙感數據已經得到了廣泛地應用。作為全球變化研究項目的重要組成部分，土地利用與土地覆蓋研究在遙感技術的應用下取得了不錯的成績。

作為環境的主要組成成分，植被可以對區域生態環境進行反映，還是解譯土壤、水文等因素的標志。在大型植被、生物物理及生態學參量研究、估算中遙感技術的應用十分有利。應用遙感圖像可以進行臨時分析，同時還可以將附近地區全面的數據提供給相關部門，隨著遙感技術水平的提升，可以有效提高植被指標的準確度，如葉面積指數、單位面積等。

按照氣候、可燃物積累及含水量等因素，促使衛星遙感技術結合地理信息系統與全球定位系統，可以對森林火災可能發生的區域、時段及等級進行準確預測，這樣可以對火災產生的損失降到最低，并能第一時間選用行之有效的措施進行有效處理。

四、結束語

綜上所述，隨著科學技術水平的不斷提升，遙感技術作為環境監測的重要技術之一，其監測結果是否準確，對生態環境可持續發展具有關鍵性的作用。在環境監測中，應對國際資源環境衛星系統進行充分利用，加大我國環境監測遙感技術的應用力度，完善環境監測體系，為人類的發展及美化環境提供一份可靠的保障。

參考文獻

[1]陳琳；王浩；；遙感技術在我國環境監測中應用現狀及展望[J]；科技資訊；2007年18期

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關鍵詞：環境；污染；遙感技術

引言

隨著我國經濟的高速發展，環境污染和生態破壞日益嚴重，突發性環境污染事故也時有發生。環境監測作為環境管理和污染控制的主要手段之一，正發揮著不可替代的作用。遙感技術是獲取環境信息的有力手段，是實現這一目的的極有效的技術。運用遙感技術監測環境污染及生態環境狀況，正確評價環境質量，尋求改善生態環境的途徑和措施，具有重要的意義。

1遙感技術概述

1.1基本概念

遙感技術是從衛星、飛機或其他飛行器上收集地物目標的電磁輻射信息，判認地球環境和資源的技術。它是60年代在航空攝影和判讀的基礎上隨航天技術和電子計算機技術的發展而逐漸形成的綜合性感測技術。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。航空航天遙感就是利用安裝在飛行器上的遙感器感測地物目標的電磁輻射特征，并將特征記錄下來，供識別和判斷。

1.2特點

遙感技術具有監測范圍廣、速度快、成本低、質量高，便于進行長期動態監測等優勢，還能發現用常規方法往往難以揭示的污染源及其擴散的狀態，因此遙感技術正廣泛地應用于監測水污染、大氣污染等方面.其最重要的作用是不需要采樣而直接可以進行區域性的跟蹤測量，快速進行污染源的定點定位、污染范圍的核定、大氣生態效應、污染物在水體、大氣中的分布、擴散等變化，從而獲得全面的綜合信息。

2環境污染遙感監測技術

遙感技術是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性，遠距離不直接接觸物體而識別、測量并分析目標物性質的技術，根據所利用的波段，遙感監測技術主要分為可見光、反射紅外遙感技術、熱紅外遙感技術、微波遙感技術三種類型.當前，遙感的應用已深入到農業、林業、漁業、地理、地質、海洋、水文、氣象、環境監測、地球資源勘探、城鄉規劃、土地管理和軍事偵察等諸多領域。

3環境污染遙感監測技術的應用

3.1水環境污染遙感監測

對水體的遙感監測是以污染水與清潔水的反射光譜特征研究為基礎的，可以采用以水體光譜特性和水色為指標的遙感技術。遙感監測視野開闊，對大范圍內發生的水體擴散過程容易通覽全貌觀察出污染物的排放源、擴散方向、影響范圍及與清潔水混合稀釋的特點.從而查明污染物的來龍去脈。

3.1.1泥沙污染及水體渾濁度分析

水體中泥沙含量增加使水反射率提高.隨著水中懸浮泥沙濃度的增加及懸粒徑增加，水體反射量逐漸增加，反射峰亦隨之向長波方向移動，即紅移.又由于水體在0.93～1.13μm附近對紅外線吸收多，不適宜作懸浮泥沙濃度的判定波段.定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段應在0.65～0.85μm之間。

3.1.2城市污水監測

城市大量排放的工業廢水和生活污水中帶有大量有機物，它們分解時耗去大量氧氣，使污水發黑發臭，當有機物嚴重污染時呈漆黑色，使水體的反射率顯著降低，在黑白像片上呈灰黑或黑調的條帶.使用紅外傳感器，能根據水中含有的染料、氫氧化合物、酸類等物質的紅外輻射光譜弄清楚水污染的狀況.水體污染狀況在彩紅外像片上有很好的顯示，不僅可以直接觀察到污染物運移的情況，而且憑借水中泥沙懸浮物和浮游植物作為判讀指示物，可追蹤出污染源。

3.1.3廢水污染和水體熱污染調查

廢水由于水色與懸浮物性狀千差萬別，特征曲線上的反射峰位置和強度也不大一樣。廢水污染一般用多光譜合成圖像進行監測，有的根據溫度的差異也可用熱紅外方法測定.熱污染使用紅外傳感器，能根據熱效應的差異有效地探測出熱污染排放源，熱紅外掃描圖像主要反映目標的信息，無論白天、黑夜，在熱紅外像片上排熱水口的位置、排放熱水的分布范圍和擴散狀態都十分明顯，水溫的差異在像片上也能識別出來.利用光學技術或計算機對熱圖像作密度分割，根據少量同步實測水溫，可正確地繪出水體的等溫線.因此熱紅外圖像能基本上反映熱污染區溫度的特征，達到定量解譯的目的。

3.2大氣污染遙感監測

大氣遙感是利用遙感器監測大氣結構、狀態及變化。對于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜，可以通過測量大氣的吸收及輻射的光譜而從其結果中推算出來。

3.2.1有害氣體的監測

人為或自然條件下產生的SO2、氟化物等對生物肌體有毒害的氣體，通常采用間接解譯標志進行.植被受污染后對紅外線的反射能力下降，其顏色、紋理及動態標志都不同于正常的植被，如在彩紅外圖象上顏色發暗、樹木郁閉度下降、植被個體物候異常等，利用這些特點就可以間接分析污染情況.對于地面污染，例如農田遭受污染之后，作物的生長將起特殊變化，地下水的污染也會引起地面植被的變化，與正常生長區的作物有不同的光譜表現.多光譜成像儀能監測這些變化，從而圈定地面污染分布范圍，進一步對地面污染預防規劃。

3.2.2臭氧層監測由于臭氧對0.3μm以下紫外區的電磁波吸收嚴重，因此可以用紫外波段來測定臭氧層臭氧含量的變化.在2.74μm處有個吸收帶，可以用頻率為11083MHz的地面微波或用望遠鏡來測定臭氧在大氣中的垂直分布.又由于大氣中臭氧含量高則溫度高，又可以用紅外波段來探測。

4發展趨勢

遙感影像獲取技術方面，隨著高性能新型傳感器的研制開發水平的提高以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。雷達遙感技術具有全天候全天時影像的獲取能力以及對一些地物的穿透能力，將得到更廣泛的應用。以地球為研究對象的綜合對地觀測數據獲取系統必將是當前及今后遙感技術發展的重要方向之一。

遙感信息模型的發展方面，遙感信息機理模型的發展和拓寬，特別是不確定性遙感信息模型與人工智能決策支持系統的開發與綜合應用也將是一個重要研究和應用方向。將環境污染遙感監測技術（RS）與地理信息系統（GIS）、全球定位系統（Geographic Information System，GPS）、專家系統（Expert System，ES）技術集成，利用環境污染遙感監測集成系統，可以大大提高環境監測的科學性，合理性及智能化程度，從而大擴展環境監測的應用范圍，開發集GPS、RS、GIS、ES于一體、適合環境保護領域應用的綜合多功能型的遙感信息技術，也將是今后環境遙感技術的發展趨勢。

5結束語

當前，我國環境污染遙感監測技術應依托我國的對地觀測技術和對地觀測系統的發展計劃，同時充分利用國際上資源環境衛星系統，開展廣泛的國際合作和交流，大力發展我國的環境污染遙感監測技術，并充分利用現有的環境監測網點和常規監測方法，采用遙感技術與地面監測相結合的方法，建立我國的環境污染遙感監測系統。

參考文獻

[1]李曉雪.基于遙感技術的環境監測應用分析[J].自動化與儀器儀表，2015（04）

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關鍵詞：無人機；遙感技術；環境監測；研究進展

中圖分類號：X87

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）8016602

1引言

長期以來，我國環保監測方面一直存在“門難進、臉難看、證據難找”的情況。即使環保部門勒令環境污染較為嚴重的企業進行整改，但很多企業忽視環保，仍然違規生產、頂風作案。部分企業甚至不配合環保局人員調查，拒絕甚至對環保檢查人員進行攻擊。選擇新型的環境監測技術以應對當前的嚴峻形勢，顯得非常迫切。

無人機具有快速機動、預警響應能力快的特點，可以通過車載或者地面方式從多種地域直接發射，快速到達工業生產監測區域.對污染發生位置進行實時監側，通過滑行和傘降的方式進行回收取證。無人機遙感技術在短時間內快速而且準確地獲取遙感數據的優勢，帶動了其在環境監測領域的快速發展。

2無人機遙感技術

2.1無人機簡介

無人機（UnmannedAerialVehicle，縮寫UAV）是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。根據其系統組成和飛行特點，無人機可分為滑跑滑翔型、彈射起飛滑橇降落型、手拋傘降型、旋翼直升機四大類型，其特點和應用領域見表1。

2.2無人機遙感系統

無人機遙感系統（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ）

以先進的無人駕駛飛行器為平臺，負載數字遙感設備（數碼相機、數碼攝錄機等）進行拍攝和記錄，通過遙感數據處理技術進行影像的同步傳輸，以實現對采集對象信息的實時調查與監測，且可以完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術。無人駕駛飛行器技術和通訊技術、遙感傳感器技術、GPS差分定位技術、遙測遙控技術和遙感應用技術相互結合組成的無人機遙感系統，具有自動化、智能化、專題化，可以快速獲取國土、資源、環境等的空間遙感信息（圖1）。

2.3無人機遙感技術的優勢

2.3.1作業安全、效果直接。

無人機監督執法不受空間與地形條件等各方面的干擾，可以比常規的監管執法手段更為獨立，直接取得第一手的真實情況。無人機遙感系統具備面積覆蓋、垂直或傾斜均能成像的技術能力，尤其是搭載的高精度數碼成像設備，可以實現實時回傳的視頻信號，在視頻終端清晰成像，現場情況辨識度可以精確到0.1m，能對現場環境監測指揮工作提供實時的幫助。同以往的環保現場監督檢查相比，無死角，更直接安全。

2.3.2目的明確、操作簡單

無人機遙感系統智能化和自動化水平均比較高。可以通過在系統中事先設置飛行路線來達到無人駕駛，并且在飛行中通過不斷的微細校對和調整來達到對目標的精確測量。現在的無人機遙感系統可以通過視頻系統后手柄來完成操作。

2.3.3使用成本低

目前無人機最多能加載5kg油，一次飛行任務可以到達100多個監測點，能夠在空中持續飛行16h以上。無人機體形小，耗費低，系統的保養和維修簡便，具有監測時間長、區城廣、使用成本低的優點。

3環境監測

3.1無人機遙感技術在水環境監測中的應用

由于內陸水體具有污染類型多樣、環境復雜且水域面積相對小的特點，要求數據精度非常高，目前無人機還達不到要求，因此在內陸水環境監測中的應用研究相對較少。目前水環境監測主要是借助系統搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像，從宏觀上觀測水質狀況，提供諸如水質富營養化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖，直觀全面地監測地表水環境質量狀況，從而達到對水質特征污染物監視性監測的目的。國內無人機第一次應用于環保領域是在遼寧省，采用無人機遙感系統對遼河流域進行的遼河治理現狀航拍和遙感監測進展順利，可以得到分辨率為0.1 m的實景圖像數據，對這些圖像進行技術評估，可以及時掌握遼河治理重點區域的動態變化情況。

3.2無人機遙感技術在大氣環境環境監測中的應用

現在，國內無人機遙感系統在大氣環境監測方面可監測的指標主要包括臭氧、粒子濃度、溫度、濕度、NO2和壓力等。可迅速查明環境現狀具有視域廣、及時連續的特點。無人機不僅可以實現實時對大氣環境數據進行監測，還可搭載采樣器，在空中采集大氣樣品后送回實驗室進行檢測分析。

3.3無人機在生態環境監測中的應用

目前，無人機遙感技術生態環境監測方面應用主要實現方式表現為利用數碼相機或光譜類設備（如紅外攝影機、紅外掃描儀、微波輻射計等）獲取遙感影像，通過地面控制系統及數據后處理系統，實現數據拼接與處理，提取宏觀環境監測或大范圍監測指標。應用領域體現在森林資源調查、災害監測、生態環境等方面。

3.4在環境應急監測中的應用

一旦突發環境污染事件發生后，在情況危險、交通不利等不利因素下，相關應急處理人員無法到達現場，而無人機遙感系統可快速趕到污染事故所在空域，系統搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息，立體的查看事故現場、污染物排放情況和周圍環境敏感點分布情況，監控事故進展，為環境保護決策提供準確信息。無人機遙感系統的使用，不僅保障了現場工作人員的人身安全，同時也大幅度的降低了現場環境應急工作人員的工作難度。如發生在2010年的大連新港30萬t級油輪輸油管線爆炸事件，當時原油入海造成約50 km2海域受到污染，傳統的環境監測技術無法控制。環保部在第一時間調配無人機攜帶遙感系統趕赴現場進行了“天―空―地”同步監測。無人機遙感系統在惡劣條件下多次成功完成低空飛行監測作業，提供的海面油污發展監測數據可以動態反映溢油發生發展情況，為當時的環境應急管理提供了重要技術支持。

5結語

無人機遙感技術作為一項極具潛力的環境監測技術，具有實時傳輸影像、續航時間長、系統保養維修簡便、實用成本低、覆蓋區域廣、使用用途多、機動靈活等優點，正在快速發展。目前我國正在建設“天-空-地”一體化環境監測網絡體系，并且已經在自然地質災害、大氣、內陸水體、海洋、生態預警等多個環境監測領域取得了一些研究成果。相信隨著相關技術的不斷發展成熟，無人機遙感技術將在環境監測領域發揮日益重要的作用。

參考文獻：

[1]

⑾椋林維昌.多功能環境監測無人機系統設計[J].科技視界，2016（12）：55～56.

[2]謝濤，劉銳，胡秋紅，等.基于無人機遙感技術的環境監測研究進展[J].環境科技，2013（4）：55～60，64.

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關鍵詞 遙感技術；地質環境；調查應用

1.進行礦山地質環境調查的必要性

20世紀90年代初，人們并沒有認識到礦山環境的重要性，并不會積極主動地對其進行調查、評價與保護。隨后發展到中期階段時，隨著國土資源部的成立以及相關采礦技術的迅速發展，人們開始意識到對礦山環境進行調查與保護的重要性，遙感技術也由此產生。與發達國家相比，我國礦山環境中的遙感技術雖然應用時間較為落后，但是發展水平卻十分迅速，遙感不論是在探測范圍、使用周期還是資料獲取方式、獲取素材等方面都具有十分突出的優勢，極大地推動了礦山環境調查的效率。

我國地域遼闊，礦山資源十分豐富，但是實際的礦山地質環境卻存在很大的差異。因此，在進行正式的采礦工作前必須要對當地的地質情況進行認真的考察。同時，近些年我國的礦山地質逐漸暴露出一些問題，在一定程度上制約了開采效率。所以必須要對地質環境進行調查。

2.我國礦山地質環境中存在的問題

2.1資源問題

1）耕地資源與林地資源。在實際的調查中發現，礦山開采行為對當地的耕地及林地資源造成了嚴重的破壞作用，露天環境中大量的固體廢棄物肆意堆積在一起。盡管國家制定了明確的固體排放標準，但是從現場情況來說其并沒有起到真正的約束作用。一方面，這些廢棄物由于無法得到合理的安置，所以會占據部分的林地與耕地空間，對其造成一定的破壞；另一方面，由于環境的不斷作用，這些堆積物長此以往會散發出有毒的氣體，影響到了農田的肥力，使得農作物無法茁壯成長，最重要的是還會威脅到周圍居民的身心健康。

2）地質古跡及景觀。像地質古跡及自然景觀都屬于不可再生資源，所以一旦遭受到任何破壞作用，都很難在恢復到原有的面貌。盡管現階段，可以借助一些科技手段進行修復，但是其對于人力、物力、財力的要求是十分巨大的。在對礦山地質環境的實際調查中發現，這種破壞現象十分嚴重，很多地方的自然遺產都受到了不同程度上的破壞。因此，相關調查人員更應該提高認識，不斷修正開采設計方案。

3）煤炭資源。各個地區的煤炭分布情況及存儲情況存在一定的差異，在實際的調查過程中，由于相關工作人員的失誤，所以導致對煤炭的開發行為并不合理，沒有最大程度上利用煤炭資源，造成了嚴重的浪費。

2.2地質問題

1）滑坡災害。滑坡作為一種常見的地質災害，對于礦山地質環境的影響也是不容小覷的。在實際的調查中發現，滑坡現象主要是從兩方面原因所造成的。一個是過度的露天開采，一個是固體廢棄物產生的堆積斜坡。尤其在雨水頻發季節，這種現象造成的危害是十分巨大的。輕則堵塞交通線路，重則造成人員的傷亡，必須要引起足夠的重視。

2）地表災害。這種類型的地質災害對道路地基的破壞作用最大，嚴重時會使得地面出現漏洞問題。這主要是由于在開采過程中使用井工倉儲式的開采工作方式或者超強度的開發行為，再加上對地下水的過度引用，都加劇了地表的變形速率，威脅到了地質平衡狀態，使得地面出現了不同程度的沉降問題。

3）地表裂縫災害。這種現象對于環境的破壞作用更為強烈，主要也是由于不合理的開采行為所導致。裂縫的實際長度最多可達數千米，一旦發生將會造成永久性的破壞，基本是不存在修復的可能。這對礦山上的一些基礎設施比如鐵路、盤山公路等地基造成了巨大的破壞，影響了正常的使用行為。

3.遙感技術在礦山地質環境調查中的應用

針對上述存在的問題，必須將遙感技術不斷應用到礦上地質環境的調查中。及時發現問題，解決問題，提高礦山開采效率。

3.1將遙感技術應用到對損壞資源的探測中

首先，在利用遙感技術進行調查時，必須要確定一個監測因子。選擇礦石和自然景觀是兩種常見的類型。在實際工作中，一方面遙感技術極大地提高了監測的范圍和效率。比如，通過一定的技術手段，它能夠準確的找到損壞資源的實際位置，也能及時監測的塌陷的坑洞；同時，多光譜數據功能也是遙感技術一個突出的優勢，它主要針對的是固體廢棄物，能夠對其構成成分以及空間分布進行準確的判定。在遙感技術的諸多功能當中，最重要的一項莫過于高精度的DEM功能，在對礦上環境進行調查時，采用該項技術能夠獲取有效地礦的地形情況及特征，并將其以數據圖形的形式呈現出來，將人為失誤的影響降到了最低。

其次，在進行礦藏資源的開發時，必須要充分考慮煤礦的不同程度上的熱量輻射情況，以此將資源的浪費降到最低。而遙感技術則能夠將及時有效地分辨出熱量輻射等級，使得區域的礦藏類型的更加突出。這為相關的工作人員提供了理論依據，能夠根據具體的圖像進行針對性的調查，將環境的損害降到最低。

3.2將遙感技術應用到對地質災害的監測中

1）在滑坡災害中的應用。與其他類型的地質災害監測所不同，遙感技術在該類型的地質災害中發展的比較成熟，監測經驗也是比較豐富的。在實際工作中，主要從兩個方面進行監測，一個是對災害主體而言，再一個就是針對于災害主體涉及到的相關信息。它以地形地貌覆蓋以及影像光譜信息為技術支持，在人和設備的相互協調作用，使得系統能夠及時將災害主體及具體信息及時呈現出來，極大地提高了施工操作效率。同時，遙感技術能夠及時將斜坡類地質災害分辨出來，像一些專業的遙感技術人才，能夠根據遙感圖像判定出礦山中的地質災害類型、規模及分布位置，提高了調查水平。

2）在地表災害中的應用。傳統的監測方法要求調查人員必須深入實際的礦山環境中，但由于地形地貌的限制，所以這種方法的可操作性并不理想，而遙感技術的應用大大提高了監測效率。它根據雷達波相位差原理，能夠將礦山中的物質以SAR影像的形式呈現出來，有效規避了大氣效應的干擾，受到了人們的廣泛青睞。其次，遙感技術還能實現對地裂縫的監測。反應在圖像上是灰色細條狀的形態。

3.3將遙感技術應用到礦上地質災害的評估及預警

易發區、危險區以及預警是三種常見的遙感監測等級，這主要是由于從礦山地質災害的形成到發生，遙感技術都能實現對其的監測所導致的。在進行危險等級評估及安全預警時，應該重點關注裂縫、斜坡以及地表變形等常見的地質災害類型，選取合適的監測因子，借助于地理信息系統技術、多期遙感影像監測技術等科學全面的評定危險等級，并根據獲取的圖形信息及時判定災害隱患，從而可以及時制定一定的處理措施，降低地質災害的損害程度。尤其是在大力推進科學發展戰略的今天，要想實現礦區居民與周圍環境的長遠發展，就必須要重視對地質災害等級評估和預警，充分發揮遙感技術的優勢。

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關鍵詞：礦山地質環境；遙感原理；遙感調查；動態監測；方式應用

一、遙感監測理論知識概述介紹

遙感監測是利用遙感技術進行監測的技術方法。遙感技術就是根據電磁輻射（發射、吸收、反射）　的理論，　應用各種光學、電子學和電子光學探測儀器對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收記錄，　再經過加工處理，　并最終成像，　從而對環境地物進行探測和識別的一種綜合技術。監測對象主要是地面覆蓋、大氣、海洋和近地表狀況等。遙感廣泛用于氣象、土地、海洋、農業、地質、和軍事等領域。

二、礦山地質遙感監測的研究背景

我國礦業活動誘發的礦山環境地質問題類型多、分布廣，主要可以歸納為資源損毀、地質災害、環境污染三大類，包括：①礦產資源開發壓占、毀損土地資源嚴重；②采礦活動引發的地面（沉）塌陷、地裂縫、邊坡失穩等地質災害問題突出；③礦產資源開發過程中的“三廢”排放污染環境，造成公害；④采礦活動造成了地下水均衡系統破壞；⑤采礦活動加劇了礦區水土流失和土地沙化。

為了進一步掌握我國礦山地質環境發展變化趨勢，必須進行礦山地質環境監測。通過監測及時掌握礦山地質環境動態變化規律，預測礦山地質環境發展變化趨勢，從而提出相應的防治措施。由于多方面的原因，我國還沒有系統地開展礦山地質環境監測工作，嚴重影響了礦山環境管理決策的制定。

三、遙感技術應用于環境監測的原理及優勢

1.遙感技術監測的原理

不同環境體由于組成它們的分子和原子數量和排列組合方式不同，　它們所特有的發射的電磁波性質也不同，　它們反射外來電磁波的性質也就不同。因此不同的環境體發射不同波段的電磁波，不同的環境體對太陽和人工輻射有不同的吸收和反射及透射能力，這些差別經過“遙感”形成了不同的成像，然后通過這些不同的遙感成像解譯就可區分不同的環境體，這就是遙感技術可進行宏觀環境要素監測的原理。

2.遙感技術監測的優勢

遙感技術應用于宏觀生態環境要素的監測，具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應性強、可用于動態監測等眾多優點，　同時其技術方法成熟。盡快進行宏觀生態環境的遙感監測，　對提高環境監測工作的水平，　擴大環境監測的影響力，　使環境監測基礎工作與經濟的發展、人們生活水平的提高、環境保護的要求相適應，　對最終控制我國生態環境狀況惡化的趨勢，　保護生態環境，　具有非常重要的現實意義。

四、尾礦庫遙感監測與安全性評估

1.尾礦庫底數與合法性遙感監測

礦山環境遙感監測的實踐經驗證明，空間分辨率在2．5m　以上的遙感數據完全能夠準確地識別出各種礦業活動所需的尾礦庫，包括正在生產使用的尾礦庫、廢棄的尾礦庫和已閉庫的尾礦庫。如果輔以“安全生產許可證”數據，則能進一步識別出未頒發安全生產許可證的尾礦庫，為分類實施監管和依法關閉取締非法生產、不具備安全生產條件的尾礦庫監管提供客觀的、現實性強的基礎數據。

2.尾礦庫安全性遙感評估

尾礦庫的安全由尾礦庫的防洪安全、尾礦壩安全和尾礦庫庫區安全3部分組成。另外，庫容監測及突發降雨條件下的庫容量也是和尾礦庫安全性密切相關的重要因素。參考尾礦庫安全技術規程，用遙感和地理信息系統技術識別和計算相關因子，從以下4個方面開展尾礦庫穩定性評價。

【1】防洪安全遙感調查

（1）采用1：1萬比例尺甚至更大比例尺的DEM數據，計算尾礦庫灘頂高程。目前，雷達干涉測量及Lidar技術均能夠生成高精度的DEM　數據，提取現實性較強的高分辨率DEM數據。

（2）尾礦庫干灘長度遙感測量。

（3）尾礦庫沉積灘干灘的平均坡度遙感估算。需要高分辨率的DEM　方可滿足估算需求。

【2】尾礦壩遙感調查

（1）尾礦壩的輪廓尺寸、變形、裂縫、滑坡和滲漏、壩面保護等遙感監測。借助于高空間分辨率遙感數據，可以實現對尾礦壩的輪廓尺寸、一定程度的裂縫、滑坡、壩面保護情況等的遙感監測，利用雷達干涉測量則可以實現對尾礦壩變形的監測。

（2）尾礦壩的外坡坡比監測。利用高分辨率的DEM　數據生成坡度圖，可以監測尾礦壩的外坡坡比。

【3】尾礦庫庫區遙感監測

（1）尾礦庫庫區周邊山體穩定性遙感監測。利用空間分辨率大于2.5m　的遙感數據監測周邊山體滑坡、崩塌（塌方）和泥石流等情況，分析周邊山體發生滑坡等地質災害的可能性。

（2）礦區范圍內危及尾礦庫安全遙感監測。目前，礦產資源開發狀況遙感監測已經形成了較為成熟的工作方法和技術流程。結合采礦權數據，可以獲取礦區上游及周邊界外開采的狀況，查清是否存在采砂等危害尾礦庫安全的隱患情況。

【4】尾礦庫庫容遙感監測

當尾礦庫庫容接近或者超過設計庫容時，則有潰壩的可能性。利用最新時相的立體像對遙感數據，基于正射影像獲取尾礦庫的水位、水位線內的面積、邊界等參數；采用高分辨率的DEM　統計出尾礦庫的最高水位線高程信息及最高水位線內的平均高程信息，利用式（1）即可計算出尾礦庫庫容。

3.尾礦庫環境影響評估

對尾礦庫下游和周邊的居民地、重要基礎設施、水源地影響情況的評估是尾礦庫監管的重要內容。利用遙感數據可以查清尾礦庫下游和周邊的居民地、重要基礎設施、水源地等的空間分布：結合高分辨率的DEM　數據可以估測尾礦庫的庫容量。結合三維遙感影像可以對尾礦庫的環境影響狀況進行初步評估。

總結：構建高效、通用、可靠的監測體系，建立礦山地質環境監測及綜合評價應用示范與相關的標準規范，全面推進以遙感、地理信息系統為核心的空間信息技術在礦山地質環境遙感監測中的綜合應用，直接服務于礦區可持續發展，具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]吳虹，楊永德，王松慶．礦山生態環境遙感調查試驗研究Ⅱ]．國土資源遙感，2004，4

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關鍵詞：遙感技術；水土保持；監測

中圖分類號： S157 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2010）-12-0243-1

水土保持監測是做好水土流失防治工作的重要基礎,是國家水土保持建設宏觀決策的依據與根本。而遙感技術作為國土資源監測查和調的重要手段之一,其具有宏觀性、周期性、綜合性與實時性的特點,已經成為我國水土保持監測的有效手段與方法。

1 遙感技術的發展及主要特點

1.1 遙感技術的定義

遙感技術可以認為是從遠距離感知目標反射或自身輻射的可見光、電磁波、紅外線結合目標進行探測與識別的一類技術。目前多指從人造衛星或飛機對地面進行觀測，同時采用電磁傳播和接收手段來收取目標的信息并對其加以分析的一類技術。

1.2 遙感技術的發展歷史

遙感技術的發展最早可以追溯到20世紀初發展的對地觀測綜合技術，早期的遙感技術開始于航空攝影，然后在1909年發展到航空遙感技術階段；二次世界大戰后，利用航空照片進行區域范圍土地調查與制圖的研究被更廣泛更系統的應用；上世紀70年代后，人造衛星技術的發展與成熟使遙感技術被大量應用于土地利用調查和大范圍土地覆蓋；上世紀80年代后, 洲際范圍內廣泛利用氣象衛星數據對土地覆蓋進行研究取得了明顯成果。在1981年，國外開始采用AVHRR數據對全球和洲際尺度的植被變化及土地利用進行研究；上世紀90年代后，衛星遙感在全球和區域尺度土地覆蓋應用與研究方面取得了突破性發展，效果顯著。進入21世紀后，遙感技術在全球和區域土地覆蓋土地利用上研究被進一步發展。

1.3 遙感技術的主要特點

遙感技術與其他技術相比，具有其自身的特點，主要優點如下：（1）遙感技術可以大范圍的獲取數據資料，呈現宏觀景象。遙感技術所采用的衛星，其在軌高度可達910km左右；即使是航攝飛機，其飛行高度也可以達到10km。高度的優勢可以使遙感技術覆蓋面積廣，大范圍的獲取數據資料。例如，一張普通的衛星圖像，其覆蓋面積多達3萬多km2；（2）遙感技術具有獲取信息速度快，周期短的特點。衛星在圍繞地球運轉時能及時獲取所經區域的各種的最新資料，以更新原有的舊資料，或者根據新舊資料的對比來進行動態的監測，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的。而采用遙感技術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。根據不同的任務,遙感技術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,還可獲取地物的內部信息。

遙感技術的主要缺點如下：（1）雖然能得到有關地球表面的信息，但內部的信息獲取困難；（2）大氣的不利影響不能完全根除，這樣關于反射和放射物理量不可能全部表現出來；（3）天氣條件、衛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 遙感技術應用于水土保持監測

2.1 遙感技術應用于土壤侵蝕監測

土壤侵蝕遙感監測不同于其他生態環境遙感監測，主要表現在：（1）影像的時相對土壤侵蝕信息獲取影響比較大。地球上的植被具備明顯的物候變化，也就是說不同季節會有明顯不同的植被覆蓋度，而植被覆蓋度又是判別土壤侵蝕強度最重要指標之一。在土壤侵蝕調查中，影像時相的影響是不能忽略的。（2）土壤侵蝕強度在遙感影像上無法直接進行判讀，得不到直觀的信息。（3）土壤侵蝕強度分類工作復雜多樣，分類時，不僅要兼顧遙感和非遙感信息進行綜合分析，而且即使對遙感信息源來說，也需要對其反映的直接信息再作進一步分析[4]。

2.2 遙感技術應用于水土流失監測

水土流失的發生與發展不是一個靜態的過程，而是一個時空變化的動態過程，它的監測與評估需要根據不同的目的而采用不同的尺度。不同的衛星遙感影像其特點也有所區別，如氣象衛星影像具有監測范圍大、時間分辨率高和數據處理費用低廉等優點，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，氣象衛星遙感技術適用于大范圍，植被蓋度、地表、坡度等組成物質比較均一的地方；資源衛星具有多時相特段、性多波，高空間分辨率等優點，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據保障。但它也具有對一個地區重復觀測周期長，在關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行組合來提高了水土流失監測的數據源精度[6]。

2.3 遙感技術應用于水資源污染監測

遙感技術能應用于水資源污染監測是因為污染水的光譜效應。水中溶解或懸浮的污染物，其組成與濃度也不同，這樣水體反射能量的變化在遙感圖像上也表現出紋理、結構、灰度、色調的微細差別。水的反射包含著水的鏡面與表面反射、水體及水底地形反射等不同的類型，具有高度復雜性。當遙感技術應用于水資源污染監測時，對海洋與內陸水質監測也有區別。如遙感技術監測海洋石油污染的效果就比較好，可以發揮實時、同步和大范圍連續監測的特點。遙感技術監測內陸水質時，由于內陸水體本身的光譜特征復雜多變，并且大氣散射影響嚴重輻射信息，遙感監測所能得到的水質參數種類較少，所以內陸水質監測中雖然遙感技術得到了廣泛應用，但還應仔細分析，區別對待。內陸水質遙感監測的主要對象為各類湖泊富營養化的監測與江、河污染監測(包括排污口、污染帶)；主要環境遙感指標有可溶性有機物、浮游植物、懸浮物、總氮、總磷等。目前對水體中浮游植物的監測主要靠測定葉綠素含量，遙感技術已經能達到監測規定的要求；而可溶性有機物、懸浮物、總氮、總磷等的遙感監測還存在或多或少的問題，有待進一步的研究。

總體來說，遙感技術依靠及時快速的提供信息和真實客觀、形象的優點，可對水資源污染進行良好、有效地監測為及時采取防護、疏導措施和環境評價提供了基礎，是水資源污染監測中非常行之有效的技術手段。

參考文獻

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[3] 李曉華,李鐵軍.日本水土保持應用遙感技術簡介[J]. 水土保持科技情報, 2002，（4）:14-16.

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關鍵詞：植被指數；高分一號；差異性

中圖分類號：Q948.15+6 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332016

引言

植被信息是生態環境領域中重要的組成因子，在氣候、水文和生化循環中起著重要的作用，也是反映區域生態環境質量的重要標志。因此，對植被分布及其時空演化規律的研究一直是各國政府和科研機構的關注熱點[1]。遙感技術是植被生態調查的重要手段，相比常規的調查方法，遙感具有感測范圍大、獲取速度快、花費成本低、干擾因素少等優點，利用遙感技術進行植被信息提取可以為環境監測、生物多樣性保護及農業、林業等相關部門提供數據支持和信息服務[2，3]。

1 研究區與數據源

1.1 研究區概況

茂縣位于四川省西北部，地勢西北高、東南低。所處經緯度為E10256'～ 10410'，N3125'～ 3216'，岷江、涪江上游貫穿其間，東西全程116.62km，南北橫跨93.73km，所轄面積3903.28km2。地形表現主要為高山溝谷，平均海拔約2000m，相對高度1500～2500m。截至2012年，茂縣國土總面積3903.28km2，其中耕地占2.61%，林地占67.5%，草地21.6%，森林覆蓋率為31.3%。

1.2 數據源簡介

高分一號衛星于2013年4月 26日在酒泉衛星發射中心成功發射，搭載2臺2m全色/8m多光譜PMS相機，4臺16m分辨率多光譜WFV相機。衛星側擺條件下重訪周期4d，其中2/8m分辨率PMS相機覆蓋周期需要41d，而16m分辨率多光譜WFV相機覆蓋周期4d，幅寬800km [4]。由于高分一號影像數據可免費獲取，因此在生態環境領域應用前景廣泛。

2 植被信息提取

2.1 植被指數選取

利用植被指數來反演植被信息是一種廣泛應用的方法，結合前人研究成果和研究區植被分布特點選用3種植被指數，分別是：歸一化植被指數（NDVI）、增強型植被指數（EVI）、和土壤調整植被指數（SAVI）。

對各植被指數影像進行統計分析，獲得它們的直方圖和相關統計參數，然后在直方圖上通過目視判讀和人工調試獲得最佳閾值。對各植被增強影像進行閾值分割提取，獲得植被信息的二值影像。其中，植被像元賦值為1，非植被像元賦值為0。研究區植被提取的二值影像如圖1和圖2所示。

3 結果分析

對所提取的植被信息做進一步精度驗證。將同期的SPOT 2.5m全色影像與多光譜影像進行融合，獲得的2.5m彩色融合影像作為參考影像進行精度驗證。應用隨機采樣法，在研究區選取200～300個驗證點，建立各指數影像的混淆矩陣，獲取3種不同植被指數植被提取的總精度和Kappa系數。

從表2的統計結果可知，高分一號的總體精度都在80%以上，提取效果理想。其中高分一號數據，2013年5種植被指數的提取精度依次為NDVI>SAVI>EVI，2015年5種植被指數的提取精度依次為NDVI >EVI> SAVI，分析原因是茂縣地處川西高原，加上實驗采用的數據獲取時間是12月份，植被覆蓋度不高，植被指數未達到飽和值，所以NDVI的提取效果最好。綜合研究對比得出，高原山區地形環境下利用5種植被指數提取植被信息，高分一號數據的提取精度差別較大，高分一號數據提取精度2013年NDVI比EVI高5.37%，2015年NDVI比SAVI高8.65%。

4 結論

針對茂縣地區，利用5種植被指數進行植被信息提取，高分一號采用NDVI的提取效果最好，分類總精度分別為94.55%（2013年數據）、90.47%（2015年數據），對應的Kappa系搗直鷂0.88、0.85。

植被指數作為一種簡單實用的植被信息提取方法，在茂縣地區的提取精度較高，因此適用于茂縣地區的植被信息提取。但是提取時分割閾值的選取是個難題，其置信度選擇不夠明確，人工干擾較大。在下一步的研究中將結合地理地形、影像采集時間等背景信息，充分考慮區域地形、采集時間等背景因子對植被指數的影響，以此提高植被提取的精度。

參考文獻

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[關鍵詞]：遙感 防災減災 海洋管理

1、概述

海洋管理也可稱為海洋綜合管理，是各級海洋行政主管部門代表政府履行的一項基本職責。它的核心內容包括：海域使用管理、海洋環境管理以及海洋權益管理，協調機制。《中國海洋21世紀議程》關于海洋綜合管理問題的定義是：“海洋綜合管理應從國家的海洋權益、海洋資源、海洋環境的整體利益出發，通過方針、政策、法規、區劃、規劃的制定和實施，以及組織協調、綜合平衡有關產業部門和沿海地區在開發利用海洋中的關系，以達到維護海洋權益，合理開發海洋資源，保護海洋環境，促進海洋經濟持續、穩定、協調發展的目的。

當前我國海洋管理的業務化工作中海洋災害應急監測、海域使用測量、入海排污口監測、海岸帶調查等工作仍然以人工現場采樣、調查船走航監測為主。這就造成了日常管理效率低、管理滯后、災害發現不及時、應急反應速度慢等問題。

隨著衛星遙感技術的日益成熟以及衛星海洋學的發展，遙感中的大量高新技術被應用到海洋日常管理中來，成為獲取和更新空間數據的強有力手段。不僅可進行一次性的資料調查和環境監測，通過多時相信息的綜合開發與利用，將遙感系統與地理信息系統有機整合，能夠實現資源與環境的快速檢測和預報。

2、遙感在海洋管理的應用

2.1 海洋災害預警

我國大陸海岸線長，海岸帶人口眾多，經濟發達，發生海洋災害時往往損失巨大。我國沿海常見的海洋災害包括：赤潮、臺風、風暴潮、海岸侵蝕、海洋溢油和海水污染等。當災害發生時，常規監測方法無法給出全面的災情評估。

在赤潮監測中，應用最為廣泛的衛星數據為美國的SeaWiFS資料，其空間分辨率為1Km，時間分辨率為1-2天。SeaWiFS被稱為第二代水色傳感器，擁有比前代傳感器更多的波段、更高的信噪比（SNR）與更好的大氣校正算法，在計算生物量、葉綠素a濃度和水體透明度等方面有更可靠的生物光學算法。如果采用補償懸浮物散射的大氣校正算法和適合當地的葉綠素算法，SeaWiFS能很好的估算葉綠素濃度數據，進而預測赤潮的發生。雷達是近年來溢油探測中十分重要的傳感器，用于溢油探測的雷達主要有兩種，即合成孔徑雷達（SAR） 和側視機載雷（ SLAR）。通過氣象衛星也可以對臺風的風速、氣壓、影響范圍和移動路徑等情況有比較準確的了解。通過陸地衛星如我國發射的HJ-1A/B以及資源三號衛星，可以對海岸帶環境變化情況給出比較可靠的分析.

遙感技術是獲得海洋信息的重要手段。由于衛星遙感技術具有實效性、大尺度、成本低、快速和長時間連續監測等其他方法不能比擬的優點，利用遙感技術建立全天候多層次立體海洋環境監測是海洋災害監測、預警工作開展的基礎，它也能夠對我國沿岸海區的異常和災害的發生提供足夠多的基礎觀測資料，對改善我國現有海洋環境監測技術水準，減輕海洋災害，促進我國海洋經濟發展具有重要意義。

2.2 海域使用動態監管

當前我國海域管理自動化程度低，管理和各種業務數據分散，如何將復雜多樣的海洋數據如功能區劃、基礎地理、海域使用、資源、環境、規劃以及其它專題數據有機的管理起來，是海洋管理部門最關心的問題。

在海域使用管理系統中，利用遙感影像作為背景資料，疊加上海域使用數據，可以更加直觀的顯示和反映信息。如在遙感影像上疊加不同時期的海岸線，可以明顯地看出海岸線的沖瘀變化情況，對岸線進行監測。通過遙感影像，可以確定新審批的填海面積，并根據該面積進行有計劃的填海活動。同時還可以監測岸邊的圍墾活動以及河口地區沖瘀的變化情況。

目前，衛星數據被廣泛應用在海域使用管理領域，如SPOT、LandSAT、我國資源三號衛星等。LandSAT衛星屬于美國NASA的陸地衛星（Landsat）計劃（1975年前稱為地球資源技術衛星 ― ERTS ），從1972年7月23日以來， 已發射8顆（第6顆發射失敗）。目前Landsat1―4均相繼失效，Landsat 5仍在超期運行（從1984年3月1日發射至今）。 Landsat 7于1999年4月15日發射升空。Landsat8于2013年2月11日發射升空，經過100天測試運行后開始獲取影像。

2.3 海洋環境參數反演

海洋環境參數包括：海表面溫度，海流、海面風場、波浪、海面高度等.利用衛星數據可以對這些海洋環境參數進行反演，提高對海洋環境現狀的認識，同時可以對海洋災害如臺風、海嘯等進行預警.

目前最廣泛使用的傳感器包括：AVHRR、JASON-1、TOPEX/POSEIDON以及QickSCAT等。

AVHRR原本是為氣象研究設計的，但其第3、4、5通道用于探測亮溫數據，其數據經反演可得到海表溫度。由于其具有重訪周期短、可靠性高、成本低并有長時間序列的存檔數據等特點，在氣象之外的環境遙感應用領域中得到了很大的發展。由于NOAA衛星不斷有后續衛星發射，因此用AVHRR進行海溫反演的研究從未間斷，并建立了豐富的模型與算法。1992年8月10日發射的TOPEX/ Poseidon衛星是NASA、美國航天局、法國國家空間研究中心以及法國航天局聯合完成的衛星任務，其目的是用于地圖海洋表面地形。

3、總結

海洋遙感技術對海洋資源管理和環境監測領域的影響日益增強，為研究、開發、利用和保護海洋提供了豐富的資料，成為人類認識海洋的關鍵技術。隨著遙感技術的發展及其與GIS技術結合的日臻緊密，遙感技術在各個領域中的應用必將更加廣泛。2I世紀是海洋的世紀，將遙感技術中的科技生產力轉化為海洋管理部門的現實生產力，提高涉海部門的管理水平，增強辦事效率，滿足社會需求，是全體海洋工作者的責任和義務。相信通過海洋部門和其它部門的共同努力，我國海洋管理的科學化、信息化和網絡化指日可待。

參考文獻

[1]陳應華，王華接，謝學東. 廣東近岸海域赤潮發生特點及防治對策.海洋與漁業， 2008（10）：14-16.

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關鍵詞：礦山地質環境；地質遙感；GIS

中圖分類號：TU984 文獻標識碼： A

前言

“3S” 技術是遙感技術（Remote Sensing，RS）、地理信息系統（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系統（Global Positioning Systems，GPS）的統稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。遙感技術不斷發展，同一區域所獲取的光譜信息越來越豐富、空間分辨率越來越高、時相越來越多，可為礦山地質環境監測及研究工作提供越來越多的遙感數據。利用遙感技術對礦山地質環境問題進行監測己是必然的趨勢。

國土資源部對全國礦山地質環境監測內容包括侵占、破壞土地及土地復墾監測、固體廢棄物及其綜合利用監測、采空區地面沉（ 塌） 陷監測、山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流地質災害監測、水土流失和土地沙化監測、礦區地表水體污染監測、土壤污染監測、地裂縫監測、廢水廢液排放監測、地下水監測等11項內容。本文選取礦山環境污染遙感監測、礦區地質災害監測和地貌景觀的破壞遙感監測兩個方面，為礦區地質環境監測提供新技術手段，促進“3S”技術在礦山地質環境監測中的應用。

1礦山環境污染監測

1.1水體污染監測

水污染主要是由于礦山開采過程中產生的礦坑水、廢石淋濾水、選礦水及尾礦壩廢水等直接排放到江河湖泊或者未達到工業廢水排放標準，水體污染是環境評價的重要指標之一。對于水體污染的監測可對水體污染區制作遙感圖像三維可視化圖，從而直觀的看出水污染的情況。

1.2大氣污染監測

礦區大氣污染重要是由于煉礦廠煉礦排放出來的有害氣體引起。在遙感影像上表現為位于煙囪附近，且被污染區域下方地物朦朧，有霧籠罩感，TM、ETM光譜信息豐富， 對大氣污染識別較好。

2礦區地質災害監測

2.1 滑坡遙感監測

礦產資源開發能夠引發滑坡地質災害，主要表現為2種形式：一是開采過程直接造成山體滑坡；二是產生的排土場、煤矸石等固體廢棄物，堆積到一定程度時， 在內外營力共同作用下形成松散層滑（坡）塌。礦區滑坡遙感監測方法， 需要借助地理信息系統技術并通過相關的遙感信息模型進行。首先，通過多源遙感數據獲取上述影響滑坡發育的因子， 并確定其對滑坡發育的重要程度；然后，根據滑坡或者斜坡所處部位含有的重要因子進行礦區滑坡穩定性評價。如利用地形判別法、人工神經網絡方法等，其中地形判別法能夠有效地避免對評價因子賦值的主觀性。

2.2泥石流遙感監測

泥石流是一種嚴重的洪流作用下形成的地質災害，其形成有3個基本條件：一是松散物發育；二是河谷縱坡坡降5%-30%；三十一定的水動力條件。決定因素是形成水動力條件的降雨臨界值。泥石流發育的地段常是崩塌、滑坡發育的地段。遙感影像記錄了大量的泥石流直接與間接信息。在SPOT影像上，采用213 波段組合，圖像進行線性增強后，泥石流溝顯示灰白彩，溝口的扇狀沖積錐顯示較清晰；QuickBird影像上對較小型的泥石流都能很好的辨認。

3地貌景觀的破壞監測

煤礦、鐵礦及非金屬礦露天開采，道路開挖，造成基巖、地表土壤剝離、植被破壞，導致地表類型從植被過渡到的礦石，從而增加了降雨和巖石的接觸面積，造成了礦山環境的污染。產生的固體廢棄物占壓大量土地，尾礦在遙感影像上最容易識別，能較清晰地顯示礦產開采產生的地質環境問題。利用不同時相、不同分辨率的遙感影像，采用圖像融合和圖像增強的方法，提取礦山植被破壞動態監測的變化信息，分析出不同時間段開礦對植被破壞情況，并可通過GIS空間分析功能定量計算出礦山破壞和占用的土地面積，并利用GPS野外核查和實地采點，進一步核查礦山破壞情況，從而為科學地進行礦山環境保護工作提供重要的支撐數據。

4 結語

本文通過對礦山環境污染監測、礦區地質災害監測和地貌景觀的破壞監測三個方面的遙感工作方法概述，利用遙感和 GPS 技術開展遙感監測工作，通過監測數據變化的時空分析，設計 GIS 數據的更新模型。可監測程度與影像的分辨率、周圍地物屬性、解譯者的專業知識等密切相關，可監測頻率則與影像獲取能力有密切關系。對大面積的污染監測、地質災害監測、地貌景觀破壞監測等可選取多時相的中等分辨率的遙感影像（TM/ETM/OLI）進行動態監測；對小區域的污染監測、地質災害監測、地貌景觀破壞監測等可結合中等分辨率（TM/ETM/OLI）和高分數據（SPOT）相結合的方法來進行遙感監測；對小規模的污染監測、地質災害監測、地貌景觀破壞監測等可采用更高分辨率的遙感影像（QuickBird＼IKONOS）和航片（無人機航片）進行監測。

隨著資源三號衛星等高分辨率立體測繪衛星、環境與災害監測預報小衛星星座和航空無人機遙感技術的逐步完善，光學和雷達遙感協同發展的格局已經初步形成，隨著北斗衛星系統的逐步建立，大型數據庫（如ArcObject / Oracle等）的開發技術逐步完善，礦山地質環境的監測對象和精度將會逐步提升。運用“3S”技術對礦山地質環境監測對構建高效、通用、可靠的監測體系，建立礦山地質環境監測及綜合評價應用示范與相關的標準規范，全面推進以遙感、地理信息系統為核心的空間信息技術在礦山地質環境遙感監測中的綜合應用，直接服務于礦區可持續發展，具有重要的現實意義。

參考文獻

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[2] 李明立， 原振雷， 朱嘉偉. 礦山固體廢物對環境的影響及綜合利用探討[ J] . 礦產保護與利用， 2005（ 4） ： 38- 41.

[3] 武強， 劉伏昌， 李鐸. 礦山環境研究理論與實踐[M] .北京： 地質出版社， 2010.

篇10

關鍵詞： GIS； 森林資源； 監測； 管理

一、地理信息系統的概念和特點

地理信息系統， 即GIS（ Geog raphic Information Sy stem） ， 是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展而發展起來的一個學科， 是一門集計算機科學、信息學、地理學等多門科學為一體的新興學科， 它以地理空間數據庫為研究對象， 在計算機軟件和硬件支持下， 運用系統工程和信息科學的理論， 科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據， 以提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統。

地理信息系統（ GIS） 特點是能把各種信息同地理位置和有關的視圖結合起來， 并把地理學、幾何學、計算機科學及各種應用對象、I nternet、多媒體技術及虛擬現實技術等融為一體， 利用計算機圖形與數據庫技術來采集、存儲、編輯、顯示、轉換、分析和輸出地理圖形及其屬性數據， 且可根據用戶需要將這些信息圖文并茂地輸送給用戶， 便于工程管理者對項目的分析管理、規劃設計、檢查驗收等提供決策依據。

二、利用GIS技術對森林資源檢測及管理管理

由于森林資源與生態環境具有功能上的多樣性、形成周期的長期性、狀態的動態性、森林成熟的不確定性、分布的廣域性及空間結構性 ，使人類對森林的作用和功能的認識與研究處于簡單、膚淺和初級的階段和水平。長期以來，我國的森林資源經營管理都處于比較粗放的水平。常規的森林資源監測，從資源清查到數據整理成冊，最后制定經營方案，需要的時間長，造成經營方案和現實情況不相符，這種滯后現象勢必出現管理方案的不合理，甚至無法接受。利用GIS 就可以很好解決這一問題，及時掌握森林資源及有關因子的空間時序的變化特征，從而對癥下藥。目前GIS 在林業上的應用主要有如下的幾個方面。

1、森林資源清查及各類林業專題圖的編制

其具體內容包括森林資源清查和數據管理、制定森林經營決策方案、林業制圖。通過“二類調查”獲取森林資源數據，如小班檔案及林相圖等林業用圖，以往這些工作要花費大量的時間、人力和財力才能完成，并且圖面材料和小班數據庫資料是分離的， 難以長期有效地重復利用。GIS 強大的空間數據分析和制圖功能簡化了林業專題圖的制圖工作，其經過收集整理、制圖信息數字化，建立坐標投影和拓撲關系，編輯修改， 建立圖形與屬性的關聯，最終完成多種林業專題圖的編制， 達到了一次投人、多次產出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素森林資源信息圖，而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題圖， 并且易于查詢、更新和保存。這在林業生產實踐中已有廣泛的應用，如專題圖繪制、統計計算、分析等工作，創造了良好的經濟效益和社會效益。

2、森林資源基礎信息管理與監測

其具體內容包括林業土地利用變化監測與管理、用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布、森林資源動態管理、林權、林種結構調整、齡組結構調整。森林的面積、蓄積、類型、林種、樹種的結構和分布及變動情況等森林資源信息，過去只能從森林資源檔案中的文字表格上了解情況，缺乏直觀的空間數據反映，難以分析變化的空間分布規律， GIS 空間數據管理和分析功能彌補了這一不足，它以有效的數據組織形式進行數據庫管理、更新、維護、檢索查詢，做到了圖上動態管理和監測，并以多種方式輸出決策所需的地理空間信息，應用資源數據的圖形與數據庫結合查詢，分析了森林資源變化，并通過相關分析研究這種變化的空間分布規律以及對林業生產未來發展的影響，森林資源監測是為了迅速準確地預測森林資源的發展趨勢，分析森林的分布、生長和發育，更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。

3、森林經營與林業工程規劃管理

其具體內容包括采伐、撫育間伐、造林規劃、速生豐產林、基地培育、封山育林等。GIS 借助其建立的數字地面模型， 結合土壤、氣象和自然經濟調查因子， 可以實現地形與造林類型的配準、疊置，直觀逼真地顯示地形地貌和造林現狀， 反映造林后的林地空間分布。可以直接在圖上進行林種改造等營林設計和規劃工作，為林業規劃、管理和決策提供科學依據。通過分析顯示森林資源保護和開發利用適宜性圖，然后通過空間迭代分析來獲取森林資源的最優持續利用規劃方案， 在時間和空間上有效地經營利用森林資源，為采取有效的造林工程措施提供了依據。

4、利用GIS對森林病蟲害綜合防治監測

地理信息系統應用于害蟲綜合治理領域，可為害蟲綜合治理研究提供新的途徑和方法，在害蟲綜合治理領域，利用GIS并結合生物地理統計學可以進行害蟲空間分布、空間相關分析、害蟲發生動態的時空模擬和大尺度數據庫管理等功能，其應用潛力十分巨大。在森林病蟲害監測及控制領域，應用GIS 可以實現對森林病害、蟲害發生規律、分布狀況及控制程度動態監測及跟蹤管理，能夠克服工作的盲目性和被動性，做到心中有數，防治工作及時。

5、利用GIS技術對林火監測及預測預報

其具體內容包括林火信息管理、林火撲救指揮和實時監測、林火的預測預報、林火設施的布局分析等。利用GIS 技術可進行林區信息管理， 防火點建設規劃， 提供林火撲救輔助決策，較大程度提高了滅火效率， 減少經濟損失同時比較準確評估由火災造成的經濟損失。實現了火點智能定位、火場信息查詢、輔助決策指揮和歷史檔案查詢與分析，促進了森林防火輔助決策指揮的技術革新。

6、GIS技術對林業其它方面的監測

可以應用衛星圖像、航空照片等遙感數據和統計數據快捷準確地顯示森林景觀的動態變化，同時根據現有數據建立數學模型從而能在決策前而不是實施后顯示出不同管理措施和經營方案的效果，預測災害因子對森林景觀的影響，為管理者提供決策方案。此外， GIS 還將會在野生動物管理、林區綜合開發管理、林政管理、林區人口管理及林區建設管理方面發揮難以估量的作用 。

結束語

資源和環境是人類賴以生存發展的物質基礎，隨著國民經濟的迅速發展，對資源和環境的需求越來越高，用高新技術加強森林資源管理已經成為迫切的需要。在協調經濟發展和環境保護上，在保持區域可持續發展等重要問題上，GIS 系統已成為不可缺少的支撐技術，應用前景極其廣闊，有著深遠的社會效益和巨大的經濟效益 。

參考文獻：

[1] 張美青， 徐冠華. 華北地區森林動態監測專家系統的研究[ A] . 再生資源遙感研究[ C] . 中國林業出版社， 1990， 157- 162.